teste propuse la organe de masini

70
MARIAN PAVELESCU PENTRU LICEE TEHNICE ŞI ŞCOLI PROFESIONALE S.L. CLIMATE 2004

Upload: marian-pavelescu

Post on 13-Jun-2015

3.411 views

Category:

Documents


28 download

DESCRIPTION

Pentru licee tehnice și școli profesionale

TRANSCRIPT

Page 1: Teste propuse la Organe de masini

MARIAN PAVELESCU

PENTRU LICEE TEHNICE ŞI ŞCOLI PROFESIONALE

SL CLIMATE 2004

2

INTRODUCERE

Lucrarea de faţă are ca scop să sistematizeze o serie de itemi şi teste pentru pregătirea icircn

vederea demonstrării competenţelor de bază la disciplina bdquoOrgane de maşini şi mecanismerdquo Ea se

adresează icircn această formă cursanţilor din icircnvăţămacircntul preuniversitar ca material informativ de

exersare şi de verificare a cunoştinţelor

Sursele documentare (orientative) utilizate ca bibliografie sunt moderne şi icircn conformitate cu

obiectivele disciplinei

Considerăm că am realizat un material auxiliar binevenit care contribuie la pregătirea icircn

vederea absolvirii şcolilor tehnice

3

CUPRINS

I ITEMI OBIECTIVI 4

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ) 4

Răspunsuri aşteptate 5

IB Itemi de tip pereche 6

Răspunsuri aşteptate 7

IC Itemi cu alegere multiplă 8

Răspunsuri aşteptate 23

II ITEMI SEMIOBIECTIVI 24

IIA Itemi cu răspuns scurt 24

Răspunsuri aşteptate 28

IIB Itemi cu răspuns de completare 30

Răspunsuri aşteptate 34

IIC Icircntrebări structurate 38

Răspunsuri aşteptate 41

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS) 45

IIIA Rezolvarea de probleme 45

Răspunsuri aşteptate 53

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ 67

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ 68

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE 70

4

I ITEMI OBIECTIVI

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

1 Un corp liber icircn spaţiu are

trei grade de libertate şase grade de libertate

2 Evaluaţi afirmaţia bdquoMomentul de inerţie al suprafeţei unui pătrat se calculează cu

relaţia rdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

3 Icircntinderea centrică cu icircncovoiere este

o solicitare simplă o solicitare compusă

4 Evaluaţi afirmaţia bdquoValoarea care arată de cacircte ori este mai mică rezistenţa admisibilă faţă de

rezistenţa la rupere se numeşte coeficient de siguranţă la rupererdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

5 Evaluaţi afirmaţia bdquoIcircn secţiunile cu variaţie bruscă a dimensiunilor sau formelor nu apar

concentratori de tensiunirdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

6 Deformaţia lentă şi continuă a materialelor sub acţiunea forţelor se numeşte

fluaj flambaj

7 Arcurile elicoidale cu pas mic din sacircrmă rotundă sunt solicitate la

forfecare cu răsucire icircntindere sau compresiune

8 Variatoarele de turaţie transmit rotaţia şi cuplul motor icircntre doi arbori

continuu icircn trepte

9 Evaluaţi afirmaţia bdquoRoţile de fricţiune produc sarcini mari pe arbori şi lagărerdquo prin

icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

10 Pentru a menţine forţele de frecare icircn filet se utilizează

4

z

dI

64

5

şaibe plate şaibe Grower

11 Evaluaţi afirmaţia bdquoTransmisia din figură este o transmisie intermitentărdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

12 Evaluaţi afirmaţia bdquoArcul din figură este un arc elicoidal de compresiunerdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

Răspunsuri aşteptate

1 şase grade de libertate

2 adevărat

3 o solicitare compusă

4 adevărat

5 fals

6 fluaj

7 forfecare cu răsucire

8 continuu icircn trepte

9 adevărat

10 şaibe Grower

11 adevărat

12 fals

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 2: Teste propuse la Organe de masini

2

INTRODUCERE

Lucrarea de faţă are ca scop să sistematizeze o serie de itemi şi teste pentru pregătirea icircn

vederea demonstrării competenţelor de bază la disciplina bdquoOrgane de maşini şi mecanismerdquo Ea se

adresează icircn această formă cursanţilor din icircnvăţămacircntul preuniversitar ca material informativ de

exersare şi de verificare a cunoştinţelor

Sursele documentare (orientative) utilizate ca bibliografie sunt moderne şi icircn conformitate cu

obiectivele disciplinei

Considerăm că am realizat un material auxiliar binevenit care contribuie la pregătirea icircn

vederea absolvirii şcolilor tehnice

3

CUPRINS

I ITEMI OBIECTIVI 4

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ) 4

Răspunsuri aşteptate 5

IB Itemi de tip pereche 6

Răspunsuri aşteptate 7

IC Itemi cu alegere multiplă 8

Răspunsuri aşteptate 23

II ITEMI SEMIOBIECTIVI 24

IIA Itemi cu răspuns scurt 24

Răspunsuri aşteptate 28

IIB Itemi cu răspuns de completare 30

Răspunsuri aşteptate 34

IIC Icircntrebări structurate 38

Răspunsuri aşteptate 41

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS) 45

IIIA Rezolvarea de probleme 45

Răspunsuri aşteptate 53

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ 67

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ 68

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE 70

4

I ITEMI OBIECTIVI

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

1 Un corp liber icircn spaţiu are

trei grade de libertate şase grade de libertate

2 Evaluaţi afirmaţia bdquoMomentul de inerţie al suprafeţei unui pătrat se calculează cu

relaţia rdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

3 Icircntinderea centrică cu icircncovoiere este

o solicitare simplă o solicitare compusă

4 Evaluaţi afirmaţia bdquoValoarea care arată de cacircte ori este mai mică rezistenţa admisibilă faţă de

rezistenţa la rupere se numeşte coeficient de siguranţă la rupererdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

5 Evaluaţi afirmaţia bdquoIcircn secţiunile cu variaţie bruscă a dimensiunilor sau formelor nu apar

concentratori de tensiunirdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

6 Deformaţia lentă şi continuă a materialelor sub acţiunea forţelor se numeşte

fluaj flambaj

7 Arcurile elicoidale cu pas mic din sacircrmă rotundă sunt solicitate la

forfecare cu răsucire icircntindere sau compresiune

8 Variatoarele de turaţie transmit rotaţia şi cuplul motor icircntre doi arbori

continuu icircn trepte

9 Evaluaţi afirmaţia bdquoRoţile de fricţiune produc sarcini mari pe arbori şi lagărerdquo prin

icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

10 Pentru a menţine forţele de frecare icircn filet se utilizează

4

z

dI

64

5

şaibe plate şaibe Grower

11 Evaluaţi afirmaţia bdquoTransmisia din figură este o transmisie intermitentărdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

12 Evaluaţi afirmaţia bdquoArcul din figură este un arc elicoidal de compresiunerdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

Răspunsuri aşteptate

1 şase grade de libertate

2 adevărat

3 o solicitare compusă

4 adevărat

5 fals

6 fluaj

7 forfecare cu răsucire

8 continuu icircn trepte

9 adevărat

10 şaibe Grower

11 adevărat

12 fals

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 3: Teste propuse la Organe de masini

3

CUPRINS

I ITEMI OBIECTIVI 4

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ) 4

Răspunsuri aşteptate 5

IB Itemi de tip pereche 6

Răspunsuri aşteptate 7

IC Itemi cu alegere multiplă 8

Răspunsuri aşteptate 23

II ITEMI SEMIOBIECTIVI 24

IIA Itemi cu răspuns scurt 24

Răspunsuri aşteptate 28

IIB Itemi cu răspuns de completare 30

Răspunsuri aşteptate 34

IIC Icircntrebări structurate 38

Răspunsuri aşteptate 41

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS) 45

IIIA Rezolvarea de probleme 45

Răspunsuri aşteptate 53

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ 67

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ 68

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE 70

4

I ITEMI OBIECTIVI

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

1 Un corp liber icircn spaţiu are

trei grade de libertate şase grade de libertate

2 Evaluaţi afirmaţia bdquoMomentul de inerţie al suprafeţei unui pătrat se calculează cu

relaţia rdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

3 Icircntinderea centrică cu icircncovoiere este

o solicitare simplă o solicitare compusă

4 Evaluaţi afirmaţia bdquoValoarea care arată de cacircte ori este mai mică rezistenţa admisibilă faţă de

rezistenţa la rupere se numeşte coeficient de siguranţă la rupererdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

5 Evaluaţi afirmaţia bdquoIcircn secţiunile cu variaţie bruscă a dimensiunilor sau formelor nu apar

concentratori de tensiunirdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

6 Deformaţia lentă şi continuă a materialelor sub acţiunea forţelor se numeşte

fluaj flambaj

7 Arcurile elicoidale cu pas mic din sacircrmă rotundă sunt solicitate la

forfecare cu răsucire icircntindere sau compresiune

8 Variatoarele de turaţie transmit rotaţia şi cuplul motor icircntre doi arbori

continuu icircn trepte

9 Evaluaţi afirmaţia bdquoRoţile de fricţiune produc sarcini mari pe arbori şi lagărerdquo prin

icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

10 Pentru a menţine forţele de frecare icircn filet se utilizează

4

z

dI

64

5

şaibe plate şaibe Grower

11 Evaluaţi afirmaţia bdquoTransmisia din figură este o transmisie intermitentărdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

12 Evaluaţi afirmaţia bdquoArcul din figură este un arc elicoidal de compresiunerdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

Răspunsuri aşteptate

1 şase grade de libertate

2 adevărat

3 o solicitare compusă

4 adevărat

5 fals

6 fluaj

7 forfecare cu răsucire

8 continuu icircn trepte

9 adevărat

10 şaibe Grower

11 adevărat

12 fals

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 4: Teste propuse la Organe de masini

4

I ITEMI OBIECTIVI

IA Itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

1 Un corp liber icircn spaţiu are

trei grade de libertate şase grade de libertate

2 Evaluaţi afirmaţia bdquoMomentul de inerţie al suprafeţei unui pătrat se calculează cu

relaţia rdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

3 Icircntinderea centrică cu icircncovoiere este

o solicitare simplă o solicitare compusă

4 Evaluaţi afirmaţia bdquoValoarea care arată de cacircte ori este mai mică rezistenţa admisibilă faţă de

rezistenţa la rupere se numeşte coeficient de siguranţă la rupererdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

5 Evaluaţi afirmaţia bdquoIcircn secţiunile cu variaţie bruscă a dimensiunilor sau formelor nu apar

concentratori de tensiunirdquo prin icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

6 Deformaţia lentă şi continuă a materialelor sub acţiunea forţelor se numeşte

fluaj flambaj

7 Arcurile elicoidale cu pas mic din sacircrmă rotundă sunt solicitate la

forfecare cu răsucire icircntindere sau compresiune

8 Variatoarele de turaţie transmit rotaţia şi cuplul motor icircntre doi arbori

continuu icircn trepte

9 Evaluaţi afirmaţia bdquoRoţile de fricţiune produc sarcini mari pe arbori şi lagărerdquo prin

icircncercuirea unui răspuns

adevărat fals

10 Pentru a menţine forţele de frecare icircn filet se utilizează

4

z

dI

64

5

şaibe plate şaibe Grower

11 Evaluaţi afirmaţia bdquoTransmisia din figură este o transmisie intermitentărdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

12 Evaluaţi afirmaţia bdquoArcul din figură este un arc elicoidal de compresiunerdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

Răspunsuri aşteptate

1 şase grade de libertate

2 adevărat

3 o solicitare compusă

4 adevărat

5 fals

6 fluaj

7 forfecare cu răsucire

8 continuu icircn trepte

9 adevărat

10 şaibe Grower

11 adevărat

12 fals

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 5: Teste propuse la Organe de masini

5

şaibe plate şaibe Grower

11 Evaluaţi afirmaţia bdquoTransmisia din figură este o transmisie intermitentărdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

12 Evaluaţi afirmaţia bdquoArcul din figură este un arc elicoidal de compresiunerdquo prin icircncercuirea

unui răspuns

Răspunsuri aşteptate

1 şase grade de libertate

2 adevărat

3 o solicitare compusă

4 adevărat

5 fals

6 fluaj

7 forfecare cu răsucire

8 continuu icircn trepte

9 adevărat

10 şaibe Grower

11 adevărat

12 fals

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 6: Teste propuse la Organe de masini

6

IB Itemi de tip pereche

1 Identificaţi standardele notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

STAS 6218-89 Piuliţă hexagonală semiprecisă

SR 132231994 Prese mecanice cu batiu icircnchis

SR ISO 12241993 Rulmenţi

SR CEI 8931994 Sisteme de alarmă

SR EN 249471994 Fonte şi oţeluri Determinarea conţinutului de vanadiu

1 standard romacircn aprobat icircnainte de 28 august 1992

2 standard romacircn aprobat după 28 august 1992

3 standard romacircn identic cu standardele europene

4 standard romacircn identic cu standardele internaţionale

2 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre solicitări şi formule

3 Realizaţi prin săgeţi conexiunile logice corespunzătoare icircntre tipul asamblării (demontabilă şi

nedemontabilă)

4 Identificaţi tipul de asamblare notacircnd icircn căsuţe cifra care corespunde răspunsului corect

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 7: Teste propuse la Organe de masini

7

Răspunsuri aşteptate

1

2

3

4

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 8: Teste propuse la Organe de masini

8

IC Itemi cu alegere multiplă

1) Un material fără goluri fisuri sau crăpături confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

2) Un material cu aceeaşi structură şi compoziţie chimică icircn orice punct al său confirmă ipoteza

a omogenităţii

b continuităţii

c izotropiei

d deformaţiilor mici

3) Secţiunile barelor se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d decanewtoni

4) O secţiune netă a unei platbande este

a o secţiune neslăbită

b o secţiune din dreptul unei găuri

c o secţiune din dreptul o două găuri

d o secţiune din dreptul găurilor

5) Forţele care acţionează pe bară se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtoni

d newtonimilimetru pătrat

6) Două bare care au aceeaşi secţiune şi diferă prin lungime se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

7) Două bare care au aceeaşi lungime şi diferă prin secţiune se compară icircntre ele prin

a alungire

b forţă

c alungirea specifică

d efortul unitar

8) Lungirea specifică sau alungirea este

a lungirea unei bare de secţiune unitară

b lungirea unei bare de secţiune pătrată de latura 1cm

c lungirea unităţii de lungime

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 9: Teste propuse la Organe de masini

9

d diferenţa de lungime dintre bara dată şi o bară etalon

9) Efortul unitar se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c newtonimilimetru pătrat

d nu are unitate de măsură

10) Alungirea specifică se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d nu are unitate de măsură

11) Modulul de elasticitate longitudinală se măsoară icircn

a milimetri

b milimetri pătraţi

c decanewtoni

d newtonimilimetru pătrat

12) O bară confecţionată dintr-un material cunoscut poate fi solicitată cel mult pacircnă la

a punctul admisibil

b punctul de elasticitate

c punctul de curgere

d punctul de rupere

13) Legea lui Hooke este dată de relaţia

a

b

c

d

14) Efortul unitar se măsoară icircn

a

b

c

d nu are unitate de măsură

15) Modulul de elasticitate se măsoară icircn

a nu are unitate de măsură

b

c

d

16) Punctul A (admisibil) de pe curba lui Hooke reprezintă

l

l

F

S

E

E

2daN mm

daN

2

N

mm

2

N

mm

daN

mm

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 10: Teste propuse la Organe de masini

10

a punctul maxim de solicitare a pieselor

b punctul la care icircncepe zona de curgere

c punctul la care se termină zona elastică

d punctul la care icircncepe zona plastică

17) Icircn calculul fără considerarea deformaţiilor se cere ca

a bara să aibă secţiunea continuă

b solicitarea barei să nu depăşească punctul admisibil

c solicitarea barei să nu depăşească deformaţia admisibilă

d bara să fie dimensionată

18) La calculul de dimensionare se obţine icircn final

a secţiunea efectivă a barei

b materialul ales

c secţiunea necesară a barei

d forţa care solicită bara

19) La calculul de determinare a forţei capabile se obţine icircn final

a forţa care solicită bara

b secţiunea efectivă a barei

c forţa minimă capabilă

d forţa maximă capabilă

20) Icircntinderea sau compresiunea unei bare drepte are loc atunci cacircnd

a acţionează două forţe transversale egale şi de sens contrar perpendiculare pe axa barei

b acţionează la extremităţi două cupluri situate icircn plane perpendiculare pe axa barei şi

avacircnd sensuri contrare

c forţele care acţionează asupra ei au punctele de aplicaţie pe axa barei

d acţionează un moment de torsiune

21) Relaţia de dimensionare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

22) Icircn cazul platbandei din figură să se precizeze care este secţiunea ştanţată periculoasă (bara este

solicitată la icircntindere)

a secţiunea 1

b secţiunea 2

c secţiunea 3

d secţiunea 4

E

ef a

ef

F

S

nec

a

FS

nec

a

FS

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 11: Teste propuse la Organe de masini

11

N

S

E

N lE

S l

l

l

23) Relaţia de verificare la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

24) Relaţia de determinare a forţei capabile la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) este

a

b

c

d

25) Pentru calculul la icircntindere cu considerarea deformaţiilor se utilizează ca relaţie de bază

următoarea formulă

a

c

b

d

26) Icircntinderea si compresiunea sunt solicitări axiale ale organelor de maşini pentru că efortul unitar

produs in piese este

a paralel cu axa longitudinală a piesei

b perpendicular pe axa longitudinală a piesei

c transversal

d icircn orice direcţie

27) Reazemul care constracircnge bara să rămacircnă cu o axă icircn contact permanent cu altă axă fixă icircn

spaţiu (permite rotaţia) se numeşte

a reazem simplu

b articulaţie

c icircncastrare

d icircmbinare

28) Reazemul din figura alăturată reprezintă

a un reazem simplu

b o articulaţie

c o icircncastrare

d o joncţiune

29) Icircn reazemul alăturat pot să apară ca reacţiuni

a forţe transversale

b forţe normale şi transversale

c forţe normale

d momente

nec

a

FS

E

ef

ef

F

S

capF

nec

a

FS

cap ef aF S

cap ef aF S

ef a

ef

F

S

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 12: Teste propuse la Organe de masini

12

30) Bara din figura alăturată este

a icircn consolă

b icircncastrată la un capăt

c articulată la ambele capete

d cu reazem simplu la un capăt şi articulaţie la celălalt

31) La asamblarea sudată din figură cordoanele de sudură sunt solicitate la

a icircntindere

b forfecare

c icircncovoiere

d răsucire

32) Precizaţi prin icircncercuire cacircte secţiuni de forfecare avem la asamblarea nituită a două table cu

două eclise

1 2 3 4

33) Momentul static al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este egal cu

a suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

34) Momentul de inerţie axial al unei suprafeţe este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

d suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

35) Momentul de inerţie centrifug al suprafeţei S faţă de axele y şi z este dat de

a suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

b suma produselor y2middotΔS pentru icircntreaga suprafaţă raportată la axa respectivă (z)

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

36) Momentul de inerţie polar al suprafeţei S faţă de polul O este dat de

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

c suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

d raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

37) Modulul de rezistenţă al unei suprafeţe icircn raport cu o axă este

a produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

b raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

c suma produselor r2middotΔS ale suprafeţei

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 13: Teste propuse la Organe de masini

13

38) Raza de inerţie este

a distanţa fictivă la care se găseşte suprafaţa astfel ca produsul dintre pătratul razei de

inerţie şi suprafaţă să fie egal cu momentul de inerţie

b produsul dintre aria suprafeţei şi distanţa de la centrul de greutate al acesteia la axa

respectivă

c raportul dintre momentul de inerţie şi distanţa de la marginea secţiunii la axă

d suma produselor ymiddotzmiddotΔS ale suprafeţei

39) Solicitarea de forfecare a unui organ de maşină este realizată de

a forţa normală (N)

b forţa tăietoare (T)

c forţa axială (A)

d forţa distribuită (D)

40) Se dă bara rotundă din figură icircncărcată cu forţa F Solicitarea

barei este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

41) Se dă profilul I din figură icircncărcat cu forţa F Solicitarea

profilului este de

a icircntindere

b compresiune

c forfecare

d icircntindere cu icircncovoiere

42) Aparatul sau grupul de aparate capabil să execute un lucru mecanic să transforme energie sau să

icircndeplinească o anumită funcţiune autonom sau condus de un operator se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

43) Grupul de elemente alcătuit pentru a obţine o mişcare determinată se numeşte

a maşină

b mecanism

c subansamblu

d ansamblu

44) Aptitudinea unui dispozitiv de a funcţiona fără defecţiuni icircn condiţii specifice o perioadă

determinată de timp se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

45) Ansamblul de operaţii care permite menţinerea restabilirea sau restituirea caracteristicilor unui

dispozitiv se numeşte

a mentenabilitate

b siguranţă icircn funcţionare

c standardizare

d fiabilitate

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 14: Teste propuse la Organe de masini

14

46) Asamblarea prin nituire este o icircmbinare

a fixă

b mobilă

c elastică

d demontabilă parţial

47) Un avantaj al icircmbinărilor nituite este că

a se pot icircmbina materiale la cald

b se pot nitui materiale diferite

c se pot nitui materiale feroase

d se pot asambla piese mari

48) Nitul din figura alăturată este un nit cu cap

a cilindric

b tronconic

c semiicircnecat

d icircnecat

49) Nitul din figura alăturată are

a tijă tubulară

b cap rotund

c cap semiicircnecat

d tijă găurită

50) Nituirea la cald se utilizează cacircnd

a nitul este nituit prin metode mecanice

b nitul este dintr-un material metalic mai dur

c nitul este dintr-un material metalic neferos

d nitul este de diametru mai mic

51) Asamblarea din figură este o icircmbinare

a prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri icircn zigzag

b prin suprapunere cu trei racircnduri de nituri

c cu eclisă cu două racircnduri de nituri

d cu eclise cu trei racircnduri de nituri

52) La asamblările sudate zona icircn care se face icircmbinarea se numeşte

a sudură

b sudare

c cusătură

d metal depus

53) La asamblarea prin sudare piesele metalice de icircmbinat trebuie să fie din materiale identice sau

asemănătoare Această condiţie este

a avantajoasă

b dezavantajoasă

c economică

d facultativă

54) La sudarea manuală calitatea depinde de calificarea sudorului Acest fapt este

a avantajos

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 15: Teste propuse la Organe de masini

15

b dezavantajos

c economic

d facultativ

55) La sudarea prin presiune se foloseşte material de adaus

a da icircn cazuri speciale

b da parţial

c da

d nu

56) Sudarea icircn puncte este o sudare prin

a topire

b presiune

c refulare

d scacircntei

57) La sudarea de colţ din figură secţiunea cordonului este

a plană

b concavă

c convexă

d cu margini drepte

58) La sudarea prin topire ca şi la lipire o funcţiune a fluxului este

a icircndepărtarea oxizilor metalici

b protejarea icircmpotriva metalului topit

c realizarea aliajului

d răcirea uniformă a icircmbinării

59) Un avantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b temperatura aliajului de adaus

c necesarul de materiale deficitare

d se pot icircmbina materiale diferite

60) Un dezavantaj al icircmbinării prin lipire este

a rezistenţa mecanică redusă

b se realizează icircmbinări subţiri

c temperatura aliajului de adaus

d se pot icircmbina materiale diferite

61) Aliajul metalic de adaus B-Cu58Zn-850855 reprezintă

a un aliaj pentru lipirea moale cu staniu şi plumb

b un aliaj cu 85 zinc

c un aliaj pentru lipirea tare cu neferoase

d un aliaj pentru lipirea tare cu oţeluri şi fonte

62) Prin brazură icircnţelegem

a o particulă abrazivă

b o fantă

c o incluziune

d o lipitură

63) Identificaţi domeniile de utilizare pentru şuruburi

a asamblări nedemontabile

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 16: Teste propuse la Organe de masini

16

b transmiterea mişcării şi a forţei

c asamblări demontabile

d transformarea mişcării

64) Arcurile pot fi folosite pentru

a amortizarea şocurilor

b transmiterea şi transformarea mişcării

c crearea unei presiuni constante

d asamblări nedemontabile

65) Organele pentru mişcarea de rotaţie alcătuiesc mecanisme care

a formează ansambluri pentru transformarea mişcării

b transmit rotaţia

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d modifică puterea transmisă

66) Arborele este un organ de maşină care

a se roteşte icircn jurul axei de simetrie

b are mişcare de translaţie

c ocupă o poziţie simetrică

d este fix

67) Osiile avacircnd funcţia principala de susţinere a altor ele-mente cu mişcare

a pot prelua momente de torsiune şi icircncovoiere

b pot prelua numai momente de torsiune

c pot prelua numai momente de icircncovoiere

d pot prelua numai sarcini axiale

68) Solicitarea principală a arborelui este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

69) Solicitarea principală a osiei este

a icircntinderea

b icircncovoierea

c răsucirea

d rotaţia

70) Părţile de calare servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

71) Fusurile servesc la montarea

a lagărelor

b cuplajelor

c organelor de transmitere

d organelor auxiliare

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 17: Teste propuse la Organe de masini

17

72) Arborele din figura alăturată este

a cilindric

b cilindric icircn trepte

c cotit

d flexibil

73) Partea notată cu X icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

74) Partea notată cu Y icircn figura precedentă reprezintă

a corpul arborelui

b o parte de calare

c un fus

d un pivot

75) Arborii sunt solicitaţi la

a icircntindere şi icircncovoiere

b forfecare

c icircncovoiere şi răsucire

d compresiune

76) Fusul reprezentat icircn figura alăturată este un fus

a cilindric

b conic

c sferic

d plan

77) Pivoţii sunt fusuri

a radiale

b radial-axiale

c axiale

d axial-radiale

78) O condiţie pentru funcţionarea lagărelor este

a să preia toate sarcinile din fusuri

b să fie alezate

c să fie executate din aliaje feroase

d să permită translaţia arborelui

79) Lagărele cu alunecare se recomandă la

a asamblări standardizate

b gabarite axiale mici

c turaţii foarte mari

d arbori orizontali

80) Un avantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 18: Teste propuse la Organe de masini

18

81) Un dezavantaj al lagărelor cu alunecare este

a au coeficienţi de frecare mai mari

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c au gabarit axial mai mare

d necesită perioadă de rodare scurtă

82) Lagărul cu alunecare din figura alăturată are suprafaţa de frecare-

susţinere

a cilindrică

b conică

c sferică

d plană

83) Lagărele cu rostogolire se recomandă la

a turaţii foarte mari

b arbori icircn medii cu impurităţi

c maşini cu porniri şi opriri dese

d asamblări standardizate

84) Un avantaj al lagărelor cu rostogolire este

a amortizează şocurile şi vibraţiile

b au coeficienţi de frecare mai reduşi ca lagărele cu alunecare

c au gabarit radial mai redus

d uzura fusurilor este constantă

85) Un dezavantaj al lagărelor cu rostogolire este

a au durabilitate mai redusă

b au randament mai ridicat

c au gabarit axial mai mare

d evită uzura fusurilor

86) Rulmentul din figura alăturată este un rulment

a radial

b radial-axial

c axial-radial

d axial

87) Corpul de rostogolire al rulmentului din figura alăturată este

a bilă

b rolă

c rolă conică

d rolă butoiaş

88) Grupul de elemente care serveşte la transmiterea mişcării sau transformarea unei mişcări icircn alta

se numeşte

a organ de maşină

b mecanism

c ansamblu

d maşină

89) O condiţie care mai trebuie să fie icircndeplinită de cuplaje este

a să modifice legea de mişcare

b să asigure inversarea mişcării

c să compenseze abaterile

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 19: Teste propuse la Organe de masini

19

d să realizeze frecarea continuă

90) Cuplajul din figura alăturată este

a fix

b mobil

c comandat

d automat

91) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cu gheară frontală

b cu gheare

c cu dinţi frontali

d cu bolţuri

92) Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham) poate compensa

a abateri unghiulare

b abateri axiale

c abateri de formă

d abateri radiale variabile

93) Cuplajul cardanic compensează abaterile

a axiale

b radiale

c unghiulare

d de toate tipurile

94) Cuplajul din figura alăturată este un cuplaj

a permanent mobil rigid

b permanent mobil elastic

c de compensare a abaterilor unghiulare

d intermitent automat

95) Cuplajul din figura alăturată se numeşte

a cuplaj elastic cu bolţuri

b cuplaj elastic cu manşon

c cuplaj cu manşon rigid

d cuplaj cu şuruburi

96) Cuplajul dintre motor şi cutia de viteze a automobilelor ldquoDaciardquo este un cuplaj

a fix

b compensator

c automat

d comandat

97) Cuplajul unisens permite

a compensarea tuturor abaterilor

b cuplarea sau decuplarea icircn funcţie de rotaţie

c limitarea turaţiei folosind acţiunea forţei centrifuge

d transmiterea rotaţiei icircntr-un singur sens

98) Un avantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are gabarit mai mare

b necesită dispozitive de apăsare

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 20: Teste propuse la Organe de masini

20

c nu are raport de transmitere precis

d transmite turaţii mari

99) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi de fricţiune este

a are construcţie simplă

b poate lucra ca inversor de turaţie

c permite varierea turaţiei

d produce sarcini mari pe arbori şi lagăre

100) Transmisia prin roţi de fricţiune din figura alăturată este

a cu element intermediar

b cu axe concurente

c cu limitare de turaţie

d cu contact variabil

101) Materialul pentru roţi de fricţiune trebuie să aibă

a sudabilitate foarte bună

b rezistenţă la presiunea de contact

c maleabilitate ridicată

d coeficient de frecare redus

102) Un avantaj al transmisiei prin curele este

a nu asigură raport de transmitere precis

b amortizează şocurile şi vibraţiile

c produce sarcini mari pe arbori

d are gabarit mare

103) Un dezavantaj al transmisiei prin curele este

a provoacă icircncărcări electrostatice

b protejează icircmpotriva suprasarcinilor

c montarea şi demontarea este simplă

d funcţionează la distanţe mari

104) La transmisia din figura alăturată raportul de transmitere i este dat de

a produsul

b raportul

c raportul adimensional

d raportul

105) Icircn funcţie de forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune se disting transmisii cu

curele

a late

b trapezoidale

c conice

d rotunde

1 2n n

1

1

n

d

1d

L2

1

n

n

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 21: Teste propuse la Organe de masini

21

106) Roata de curea din figura alăturată este

a cu obadă canelată

b cu obadă icircn trepte

c cu obadă dinţată

d cu obadă netedă

107) Transmisiile prin roţi de fricţiune şi prin curele au icircn comun următorul element

a au axe concurente

b transmit rotaţia şi cuplul motor

c au gabarite mici

d transmit la distanţe mari

108) Un avantaj al transmisiei prin lanţuri este

a necesită montaj precis

b are durabilitate limitată

c permite viteze relativ mici

d funcţionează la temperaturi mari

109) Un dezavantaj al transmisiei prin lanţuri este

a produce şocuri şi vibraţii

b are gabarit redus

c transmite puteri relativ mari

d asigură raport de transmitere precis

110) Elementul notat cu X icircn figura alăturată este

a eclisă

b bucşă

c rolă

d bolţ

111) Un material obişnuit pentru bolţurile şi eclisele lanţului este

a oţel OLC 50 S

b oţel OL 37

c oţel OT 45

d bronz CuAl 9 T

112) Un avantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are tehnologie complicată

b asigură rapoarte de transmitere mari (pacircnă la 80)

c asigură turaţii foarte mari (pacircnă la 150000 rpm)

d transmite la distanţe mari

113) Un dezavantaj al transmisiei prin roţi dinţate este

a are durabilitate mare

b produce sarcini mici pe arbori

c are randament ridicat

d este limitată la o serie de raporturi de transmitere

114) Elementul notat cu X icircn figura alăturată se numeşte

a melc

b pinion

c cremalieră

d roată dinţată plană

X

X

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 22: Teste propuse la Organe de masini

22

115) Modulul angrenajului m este dat de

a produsul

b raportul

c raportul

d raportul

116) Transmisiile prin lanţuri şi prin roţi dinţate au icircn comun următorul element

a transmit la distanţe relativ mari

b au axe concurente

c transmit rotaţia şi cuplul motor

d au gabarite mari

117) Lubrifianţii folosiţi icircn construcţii de maşini sunt

a icircn stare gazoasă (aer gaze inerte)

b icircn stare lichidă (uleiuri minerale sau vegetale)

c unsori consistente (unsori minerale săpunuri de sodiu sau potasiu)

d lubrifianţi solizi (grafit bisulfură de molibden)

z pdppzp

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 23: Teste propuse la Organe de masini

23

Răspunsuri aşteptate

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

b a b d c c d c c d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

d a c c b a b c d -

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

d b b a c a b c a d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

b 2 d c a b b a b d

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

d a b d a a b b d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

a a b b d b c a d a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

d d bcd ac c a c c b c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

a b b c c b c a c b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

a d c b a d c b c a

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

a b c b a d d d d b

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

b b a d abd a b d a c

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

111 112 113 114 115 116 117

a b d c c c abcd

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 24: Teste propuse la Organe de masini

24

II ITEMI SEMIOBIECTIVI

IIA Itemi cu răspuns scurt

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

a Denumirea

b Coordonatele punctelor E C M

c Unităţile de măsură ale coordonatelor (icircn parantezele drepte)

d Domeniile curbei

2 Dimensionaţi la icircntindere o bară rotundă din oţel carbon OL 37 cu σat = 120

solicitată de forţa normală N = 20000 N Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 15 b Oslash 20 c Oslash 10 d Oslash 25

3 Să se determine secţiunea economică necesară unei bare din oţel OL 50 solicitată la tracţiune

de forţa normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă Cr = 6 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Snec ge 124 mm2

b Snec ge 144 mm2

c Snec ge 164 mm2

d Snec ge 184 mm2

4 Să se verifice o bară U8 (aria secţiunii S = 1100 mm2) din oţel laminat la cald OL 37 (STAS

500-68) solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N cunoscacircndu-se pentru OL 37

rezistenţa σat = 120 Icircncercuiţi răspunsul corect

a bara verifică b bara nu verifică

2

N

mm

2

N

mm

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 25: Teste propuse la Organe de masini

25

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

6 Să se determine forţa normală maximă capabilă a unei bare I20 (avacircnd aria secţiunii

S = 3350 mm2) din OL 50 cunoscacircndu-se pentru OL 50 - σat = 150 Icircncercuiţi

răspunsul corect

a Ncap le 6465 kN b Ncap le 1250 kN c Ncap le 4254 kN d Ncap le 5025 kN

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere şi compresiune pentru bara din figură

8 Să se dimensioneze la icircntindere o bară pătrată din bronzul Bz12T (valoarea modulului de

elasticitate longitudinală E = 110000 MPa) turnat cu lungimea l = 15 m astfel icircncacirct la

solicitarea cu o forţă normală N = 11000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Icircncercuiţi răspunsul corect

a 40 b 30 c 20 d 10

9 O bară Oslash20 din OL 70 (modulul de elasticitate longitudinală E = 200 GPa) cu lungimea l =

300 mm este solicitată la icircntindere de forţa normală N = 31400 N Să se verifice dacă nu

depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

2

N

mm

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 26: Teste propuse la Organe de masini

26

a bara verifică b bara nu verifică

10 Să se determine forţa normală maximă la compresiune de care este capabilă o bară 80 din

alama AmT67 (valoarea modulului de elasticitate longitudinală E = 90 GPa) lungă de 04 m

astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Icircncercuiţi răspunsul corect

a Ncap le 800500 N b Ncap le 425 kN c Ncap le 576 kN d Ncap le 285640 N

11 Calculaţi şi icircncercuiţi rezultatul corect de dimensionare la forfecare pentru asamblarea din

figura de mai jos cunoscacircndu-se rezistenţa admisibilă la forfecare a materialului niturilor

τat = 60

12 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu şuruburi din figură avacircnd

datele alăturate Icircncercuiţi răspunsul corect

a Tcap le 16500 N b Tcap le 120000 N c Tcap le 75360 N d Tcap le 85640 N

2

N

mm

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 27: Teste propuse la Organe de masini

27

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

14 Să se dimensioneze arcul bară de torsiune din figură avacircnd următoarele date

momentul de răsucire

Mr = 56000 Nmm

materialul arcului

oţel de arc ARC 2 cu τar = 600

Icircncercuiţi răspunsul corect

a Oslash 10 b Oslash 20 c Oslash 15 d Oslash 25

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

2

N

mm

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 28: Teste propuse la Organe de masini

28

Răspunsuri aşteptate

1 Icircnscrieţi pentru curba din figură

5 Trasaţi diagrama forţelor de compresiune pentru bara din figură

7 Trasaţi diagrama forţelor de icircntindere si compresiune pentru bara din figură

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 29: Teste propuse la Organe de masini

29

13 Determinaţi şi icircnscrieţi pentru profilul platbandei din figură modulele de rezistenţă axiale

15 Să se traseze diagrama momentelor de răsucire pentru arborele din figură

Numărul icircntrebăriirăspunsul corect

2 3 4 6 8 9 10 11 12 14

a b a d d a c b c a

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 30: Teste propuse la Organe de masini

30

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

IIB Itemi cu răspuns de completare

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de _____________________

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de _____________________

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de _____________________

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de _____________________

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a

b -

-

-

-

-

-

-

-

-

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a) _____________________

b) _____________________

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N

T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor

Mt Solicitarea de răsucire

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 31: Teste propuse la Organe de masini

31

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

După rolul

funcţional

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 32: Teste propuse la Organe de masini

32

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 33: Teste propuse la Organe de masini

33

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 34: Teste propuse la Organe de masini

34

t

PM 9950

n

ef a

N

A

nec

a

TA

r rN A

i max

nec

ai

MW

Răspunsuri aşteptate

1 Completaţi următoarele definiţii

a) N numită forţă axială produce solicitarea de icircntindere (compresiune)

b) T numită forţă tăietoare produce solicitarea de forfecare

c) Mi numit moment icircncovoietor produce solicitarea de icircncovoiere

d) Mt numit moment de răsucire produce solicitarea de răsucire

2 Icircnscrieţi pentru reazemele de mai jos

a) denumirea

b) reacţiunile ce pot apărea (forţe şi momente)

a Reazem mobil Reazem fix Icircncastrare

b - Forţe tăietoare

-

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

-

- Forţe normale

- Forţe tăietoare

- Momente

3 Daţi două exemple de bare solicitate la icircncovoiere

a b) arcul icircn foi osia axul şina

4 Realizaţi corespondenta icircntre formulă calculul corespunzător şi solicitare

Formula Tipul calculului Solicitarea

verificare icircntinderecompresiune

dimensionare forfecare

rupere icircntindere

dimensionare icircncovoiere

dimensionare răsucire

5 Completaţi cele cinci căsuţe goale ale tabelului

Forţa axială N Solicitarea de icircntindere

Forţa tăietoare T Solicitarea de forfecare

Momentul icircncovoietor Mi Solicitarea de icircncovoiere

Momentul de torsiune Mt Solicitarea de răsucire

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 35: Teste propuse la Organe de masini

35

6 Icircnscrieţi denumirea solicitării de mai jos

7 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn asamblarea de mai jos

8 Icircnscrieţi denumirile piuliţelor desenate mai jos

9 Icircnscrieţi denumirile profilelor filetelor de mai jos

10 Clasificaţi penele şi ştifturile după poziţia lor icircn raport cu elementele asamblate şi după rolul

funcţional

După poziţie

longitudinale După rolul

funcţional

de fixare

transversale de reglare

- de siguranţă

11 Icircnscrieţi denumirile bolţurilor desenate mai jos

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 36: Teste propuse la Organe de masini

36

12 Icircnscrieţi felul centrării la canelurile de mai jos

13 Icircnscrieţi denumirile complete ale arcurilor reprezentate mai jos

14 Icircnscrieţi forma suprafeţelor de reazem pentru lagărele de mai jos

15 Icircnscrieţi pentru rulmenţii de mai jos denumirile corpurilor de rulare

16 Icircnscrieţi denumirile curelelor de mai jos

17 Icircnscrieţi denumirile lanţurilor de mai jos după elementele componente

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 37: Teste propuse la Organe de masini

37

18 Icircnscrieţi la transmisiile de mai jos

a poziţia axelor

b denumirea roţii conducătoare

19 Icircnscrieţi denumirile elementelor vizate icircn transmisia de mai jos

20 Icircnscrieţi pentru transmisiile de mai jos

a denumirea elementelor

b denumirea transmisiei

c efectul lor comun

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 38: Teste propuse la Organe de masini

38

IIC Icircntrebări structurate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1

2

3

4

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul prin

metoda rezistenţelor admisibile este

1

2

3

4

5 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

6 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ___________________________

b ____________________________

şi unităţile icircn care se exprimă

___________________________

___________________________

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 39: Teste propuse la Organe de masini

39

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

____________________________________________

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor din punctul 2 al figurii de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

1

2

3

4

ag

fa

4d s

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 40: Teste propuse la Organe de masini

40

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

1

2

3

4

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

1

2

3

4

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

1

2

3

4

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

Clasificare

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 41: Teste propuse la Organe de masini

41

ag

fa

4d s

Răspunsuri aşteptate

1 Definiţi reazemul fix şi reprezentaţi-l schematic icircmpreună cu reacţiunile corespunzătoare

Este o legătură icircntre bară şi alt corp

Introduce două reacţiuni

Permite rotirea icircn jurul punctului de sprijin

2 Scrieţi expresia matematică a legii lui Hooke şi definiţi termenii care intervin

σ ndash efort unitar

ε ndash alungire specifică

E ndash modul de elasticitate longitudinală

3 Enumeraţi etapele dimensionării la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor)

1 Se dă forţa

2 Se alege materialul

3 Se obţine rezistenţa admisibilă

4 Se calculează secţiunea necesară barei

4 Pentru verificarea la icircntindere (fără considerarea deformaţiilor) algoritmul de calcul este

1 Se dau forţa dimensiunile barei materialul

2 Se obţine efortul unitar admisibil (rezistenţa)

3 Se calculează efortul unitar efectiv icircn secţiunea barei

4 Se compară cele două eforturi unitare

5 Stabiliţi care este semnificaţia notaţiilor

a ndash efort unitar longitudinal

b ndash efort unitar transversal

şi unităţile icircn care se exprimă

6 Precizaţi care dintre piesele următoare prezintă concentratori de tensiuni şi indicaţi riscurile

pe care le prezintă

7 Diametrul nitului ce se foloseşte la icircmbinări se determină cu relaţia

E

2

N

mm

V

H

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 42: Teste propuse la Organe de masini

42

a) precizaţi pentru ce tipuri de nituri este valabilă relaţia

nituri cu tijă plină

nituire cu o singură secţiune de forfecare

b) specificaţi semnificaţia fiecărui termen şi unitatea de măsură

d ndash diametrul nitului [mm]

s ndash grosimea unei table [mm]

σag ndash efort unitar admisibil la presiune [ ]

τfa ndash efort unitar admisibil la forfecare [ ]

8 Daţi definiţia momentului icircncovoietor

Momentul icircncovoietor al unei forţe faţă de un punct este dat de

produsul dintre forţă şi distanţa cea mai scurtă de la punct la direcţia

forţei

9 Trasaţi diagrama forţelor tăietoare pentru bara din figură

10 Calculaţi momentul icircncovoietor icircn punctul 2 al diagramei de la problema de mai sus (problema

nr 9)

11 Icircnscrieţi patru avantaje ale icircmbinărilor prin sudare

asamblare rapidă foloseşte integral secţiunile de icircmbinat

se poate automatiza se execută fără elemente intermediare

se pot construi structuri productivitate ridicată

operaţiile pregătitoare sunt mai simple repartiţie mai bună a eforturilor

economie de material etanşare bună a icircmbinării

2

N

mm

2

N

mm

2

2

M 20000 300 4000 400

M 4400000 N mm

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 43: Teste propuse la Organe de masini

43

12 Icircnscrieţi patru dezavantaje ale icircmbinărilor prin lipire

utilizează materiale deficitare de adaus

are rezistenţă mecanică mai redusă

necesită fluxuri

suprafeţele de icircmbinat se pregătesc icircnainte de lipire

culoarea icircmbinării diferă de a materialului icircmbinat

13 Icircnscrieţi patru domenii de utilizare a penelor

transmiterea momentelor de răsucire şi a rotaţiei icircntre arbori şi roţi

fixarea a două piese

reglarea jocului dintre două piese

realizarea unei anumite poziţii icircntre două piese

protejarea icircmpotriva suprasarcinii

14 Icircnscrieţi patru avantaje ale asamblării prin stracircngere pe con

se poate regla presiunea icircntre piese

se pot realiza diferenţele de diametre dorite icircntre butuc şi arbore

are curse de presare şi desfacere scurte

forţa axială necesară presării este mică

are montare şi demontare uşoară

15 Enumeraţi trei tipuri de arcuri clasificacircndu-le după forma lor constructivă şi stabiliţi tipul

solicitărilor la care sunt supuse

cilindrice elicoidale ndash icircntindere compresiune

inelare ndash icircntindere

lamelare ndash icircncovoiere

cu foi suprapuse ndash icircncovoiere

spirale plane ndash icircncovoiere

bară de torsiune - răsucire

16 Precizaţi rolul funcţional al cuplajelor şi clasificaţi-le avacircnd icircn vedere condiţiile de

funcţionare ale elementelor de legătură

Cuplajele sunt organe de maşini care asigură legătura permanentă sau intermitentă icircntre doi

arbori consecutivi cu transmiterea rotaţiei şi a cuplului motor fără modificarea legii de

mişcare

Clasificare

automate

comandate

intermitente

permanente

mobile

fixe

cu elemente elastice

cu elemente rigide

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 44: Teste propuse la Organe de masini

44

fus

parte de calare corp

17 Schiţaţi icircn caroiajul de mai jos o osie şi icircnscrieţi denumirile părţilor principale

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 45: Teste propuse la Organe de masini

45

III ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

IIIA Rezolvarea de probleme

1 Se dă secţiunea din figură

a Scrieţi formula modulului de rezistenţă axial

b Calculaţi valoarea modulelor de rezistenţă axiale pentru diametrul dat (cu două zecimale fără

rotunjiri)

2 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din oţel OL 50 de secţiune pătrată solicitată de forţa

normală N = 12000 N cunoscacircndu-se coeficientul de siguranţă la rupere Cr = 6

3 Să se verifice o bară din oţel lat laminat la cald 80x16 STAS 395-77OL 37 STAS 500-68

solicitată de forţa normală de icircntindere N = 120000 N Pentru oţelul OL 37 rezistenţa

admisibilă se va lua σat = 120

4 Să se determine forţa normală capabilă la icircntinderea unei ţevi din OL 42 avacircnd diametrul

exterior D = 40 mm şi grosimea peretelui g = 3 mm Pentru oţelul OL 42 rezistenţa admisibilă

se va lua σat = 150

5 Să se dimensioneze la icircntindere o bară din aluminiu turnat cu lungimea l = 08 m astfel icircncacirct

la solicitarea cu o forţă normală N = 60000 N să nu depăşească alungirea Δla = 15 mm

Valoarea modulului de elasticitate longitudinală a aluminiului este E = 68000 MPa

6 O bară 40 executată din OL 70 cu lungimea l = 300 mm este solicitată la icircntindere de forţa

normală N = 50000 N Să se verifice dacă nu depăşeşte alungirea admisibilă Δla = 02 mm

cunoscacircndu-se că materialul are modulul de elasticitate longitudinală E = 205000 MPa

7 Să se determine forţa normală la icircntindere de care este capabilă o bară Oslash80 din bronz Bz12T

lungă de 13 m astfel ca să nu depăşească alungirea de 04 mm Pentru Bz12T valoarea

modulului de elasticitate longitudinală E = 115000 MPa

2

N

mm

2

N

mm

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 46: Teste propuse la Organe de masini

46

8 Să se dimensioneze la compresiune o bară solicitată ca icircn figură de forţele icircnscrise

Materialul disponibil este fonta cenuşie Fc 20 pentru care rezistenţa este σac = 160

9 Să se verifice dacă o ţeavă din Ol 42 (σac = 140 ) avacircnd diametrul exterior D = 30 mm

şi grosimea peretelui g = 4 mm poate suporta forţa de compresiune de 20000 N

10 Să se determine forţa normală capabilă a unei ţevi pătrate din OL 37 (σac = 120 )

avacircnd latura exterioară l = 40 mm şi grosimea peretelui g = 2 mm

11 Se dă bara de oţel din figură cu datele alăturate

Se cere

a Să se verifice bara ştiind că σat = σac = 100

b Să se calculeze deformaţia totală a barei

12 Să se dimensioneze niturile icircmbinării din figură cunoscacircndu-se că forţa Τ = 20000 N Fie

materialul niturilor oţelul carbon OL 37 pentru care τaf = 100 MPa

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

2

N

mm

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 47: Teste propuse la Organe de masini

47

13 Să se verifice icircmbinarea sudată din figură avacircnd datele alăturate

14 Să se determine forţa tăietoare capabilă pentru asamblarea cu ştift din figură avacircnd datele

alăturate

15 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 48: Teste propuse la Organe de masini

48

16 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

17 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

18 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 49: Teste propuse la Organe de masini

49

19 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte

acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

cotele x şi y

20 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama forţelor tăietoare Să se determine şi

să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

21 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 50: Teste propuse la Organe de masini

50

22 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

23 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 3 B)

24 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (punctele A 1 2 B)

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 51: Teste propuse la Organe de masini

51

25 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 B)

26 Pentru bara reprezentată mai jos este trasată diagrama momentelor icircncovoietoare Să se

determine şi să se reprezinte acţiunile şi reacţiunile pe bară (icircn punctele A 1 2 B)

27 Să se dimensioneze la icircncovoiere bara din figură dintr-un oţel cu (σai = 140 )

2

N

mm

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 52: Teste propuse la Organe de masini

52

28 Să se verifice acţionarea prin profil pătrat a manivelei din figură avacircnd datele alăturate

29 Să se dimensioneze din OLC 75 A cu τar = 280 un arc elicoidal cilindric cu raza

spirei R = 10 mm solicitat la compresiune de forţa F = 600 N

30 Să se dimensioneze arborele din figură din oţel OL 37 cu (σai = 140 ) astfel ca să

transmită puterea icircnscrisă

2

N

mm

2

N

mm

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 53: Teste propuse la Organe de masini

53

nec

2

nec

12000S

833

S 144mm

nec nec

nec

l S

l 12mm

r

at

at 2

C

500 N833

6 mm

Răspunsuri aşteptate

1

2 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Se dă forţa N = 12000 N

2 Determinăm rezistenţa admisibilă

3 Calculăm secţiunea necesară care reprezintă valoarea minimă posibilă pentru bară

4 Calculăm latura pătratului necesar

3 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

937 120

Bara verifică

4 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

ef

120000

1280

ef 2

N937

mm

2

efS 80 16 1280mm

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 54: Teste propuse la Organe de masini

54

2 Calculăm forţa normală capabilă

5 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Se dau - forţa N = 60000 N

- lungimea barei l = 800 mm

2 Calculăm secţiunea necesară

3 Stabilim ca secţiunea barei să fie rotundă şi calculăm diametrul necesar

Semifabricatul standardizat cel mai apropiat de valoarea calculată este aluminiul rotund Oslash 16

6 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem forţa normală lungimea şi materialul dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm alungirea efectivă a barei

3 Comparăm cele două alungiri

Bara verifică

7 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rigiditate

1 Cunoaştem lungimea şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală capabilă

2 2

2

ef

40 32S 45239 mm

4

cap

cap

N 45239 150

N 87890 N

nec

2

nec

60000 800S

68000 15

S 47058 mm

nec

nec

nec

4 Sd

d 1456 mm

ef

ef

50000 300l

1600 205000

l 004 mm

004 02

2

ef

2

ef

80S

4

S 502655 mm

cap

cap

502655 115000 04N

1200

N 192680 N

2 2

efS 40 1600 mm

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 55: Teste propuse la Organe de masini

55

mm4515d51874

d

mm9419d53124

d

nec2nec2

nec1nec1

8 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deoarece avem mai multe forţe vom trasa

diagrama forţelor normale pentru a vedea ce forţe acţionează icircn diferitele secţiuni ale barei

1 Pe porţiunea AB acţionează dă forţa de compresiune de 50000 N iar pe porţiunea BC forţa

de compresiune de 30000 N

Este mai economic să dimensionăm bara icircn trepte - secţiunea S1 pentru porţiunea AB şi

secţiunea S2 pentru porţiunea BC

2 Se calculează secţiunile necesare care reprezintă valori minime posibile pentru bară

3 Stabilim ca secţiunile barei să fie rotunde şi calculăm diametrele necesare

Rotunjim la valorile standardizate cele mai apropiate şi obţinem valorile finale

9 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem forţa normală şi materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm efortul unitar efectiv icircn bară

3 Comparăm cele două eforturi unitare

2

nec1nec1 mm5312S160

00050S

2

nec2nec2 mm5187S160

00030S

222

ef mm1044

2230S

2

efef mm3192104

00020

1

2

d 20 mm

d 16 mm

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 56: Teste propuse la Organe de masini

56

22

1ef

22

2ef

30S 7068 mm

4

20S 3141 mm

4

12ef 2

34ef 2

30000 N424

7068 mm

20000 N636

3141 mm

Bara nu verifică

10 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Cunoaştem materialul barei dar trebuie să calculăm secţiunea efectivă

2 Calculăm forţa normală de compresiune capabilă

11 Rezolvare

Deoarece avem mai multe forţe normale vom trasa diagrama forţelor normale pentru a vedea ce

solicitări avem icircn diferitele secţiuni ale barei

a Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunile efective

2 Efortul unitar admisibil este σa = 100 (acelaşi pentru icircntindere şi compresiune)

3 Calculăm eforturile unitare efective icircn secţiunile mai periculoase

Pe intervalul 1 ndash 2

Pe intervalul 3 ndash 4

4 Comparacircnd eforturile unitare efective cu efortul unitar admisibil se constată

Bara verifică

cap

cap

N 304 120

N 36480N

2

N

mm

424 100

636 100

1923 140

2 2 2

efS 40 36 304 mm

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 57: Teste propuse la Organe de masini

57

2 2 1 1

10000 100 20000 200 20000 400 30000 100l - -

E S E S E S E S

10000 100 400 800 300l205000 3141 7068

l 0083 mm

b Problema se bazează pe condiţia de rigiditate Pentru a calcula deformaţia totală a barei

trebuie să icircnsumăm deformaţiile pe intervale

Alungirile sunt pozitive scurtările sunt negative

12 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Forţa tăietoare este T = 20000 N

2 Calculăm secţiunea necesară

Deoarece avem patru nituri calculăm secţiunea necesară unui nit

3 Calculăm diametrul necesar unui nit

Rotunjim valoarea obţinută la dimensiunea standardizată cea mai apropiată

13 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă a sudurii la sudurile de colţ ea se află icircn planul ce conţine

icircnălţimea a

2 Calculăm efortul unitar transversal efectiv icircn sudură

3 Comparăm cele două eforturi unitare

Bara verifică

14 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm secţiunea efectivă icircn care are loc solicitarea

nec

2

nec

20000S

100

S 200 mm

2

necnit

200S 50 mm

4

necnit

necnit

4 50d

d 798 mm

nitd 8 mm

2

efS 2 35 60 420 mm

ef

ef 2

30000

420

N714

mm

714 80

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 58: Teste propuse la Organe de masini

58

2 Calculăm forţa tăietoare capabilă

15 Rezolvare

16 Rezolvare

17 Rezolvare

2

2

ef

10S 2 1578 mm

4

cap

cap

T 1578 80

T 28270N

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 59: Teste propuse la Organe de masini

59

18 Rezolvare

19 Rezolvare

20 Rezolvare

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 60: Teste propuse la Organe de masini

60

21 Rezolvare

22 Rezolvare

23 Rezolvare

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 61: Teste propuse la Organe de masini

61

24 Rezolvare

25 Rezolvare

26 Rezolvare

27 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Reprezentăm toate elementele barei ndash notăm reazemele şi punctele de aplicaţie ale

forţelor

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 62: Teste propuse la Organe de masini

62

2 Reprezentăm recţiunile la icircntacircmplare ndash RA pozitivă şi RB negativă

3 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor faţă de reazeme

Reacţiunea RB a rezultat pozitivă icircnseamnă că este reprezentată corect icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

Reacţiunea RA a rezultat negativă icircnseamnă că am reprezentat-o greşit icircn sus corectăm

desenul reprezentacircnd pe RA icircn jos

4 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

0

5 Trasăm diagrama forţelor tăietoare

Stabilim scara forţelor 1000 N = 1 mm

6000 20000 30000 20000 4000 0

4000 4000 0

A

B

B

B

M 0

20000 200 30000 600 20000 900 R 1000 0 1000

4000 18000 18000 R 0

R 4000N

B

A

A

B

M 0

R 1000 20000 800 30000 400 20000 100 0 1000

R 16000 12000 2000 0

R 6000N

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 63: Teste propuse la Organe de masini

63

3 3

Znec Znec

4400000W mm W 31428 mm

140

6 Se calculează momentul icircncovoietor icircn fiecare punct icircn care acţionează o forţă

7 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

Stabilim scara momentelor 100000 Nmiddotmm = 1 mm

8 Scoatem cel mai mare moment icircncovoietor din diagrama momentelor icircncovoietoare fără a

ţine seama de semn

9 Avem dat pentru bară σai = 140

10 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

11 Alegem pentru bară secţiunea de formă circulară pentru care cunoaştem formula modulului

de rezistenţă axial

2

N

mm

A

1

2

3

B

M 0

M 6000 200 1200000N mm

M 6000 600 20000 400 4400000N mm

M 4000 100 400000N mm

M 0

maxM 4400000N mm

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 64: Teste propuse la Organe de masini

64

2efmm

N658

66682

00040

ar 2

370 N74

5 mm

3

Z

dW

32

12 Din punctele 10 şi 11 rezultă

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

28 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă

1 Calculăm momentul de răsucire

Mr = 200middot200 = 40000 Nmiddotmm

2 Determinăm modulul de rezistenţă polar al secţiunii

3 Determinăm rezistenţa admisibilă pentru OL 37

4 Calculăm efortul unitar tangenţial efectiv

5 Comparăm cele două eforturi unitare

586 lt 74

Bara verifică

29 Rezolvare

Problema se bazează pe condiţia de rezistenţă Deşi arcul este solicitat la compresiune

semifabricatul spirei este solicitat la răsucire Avem date prin enunţ toate elementele necesare

1 Calculăm diametrul semifabricatului

Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d = 5 mm

30 Rezolvare

Este o problemă de solicitare compusă (icircncovoiere cu răsucire)

1 Reprezentăm toate elementele barei cu ambele reacţiuni icircn sus

16 600 10d

280

d 477mm

33

p mm666826

16W

3

3nec

nec

d31428

32

32 31428d

d 684 mm

necd 70 mm

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 65: Teste propuse la Organe de masini

65

r

r

r

PM 9550000

n

100M 9550000

750

M 1273330 N mm

2 2

iech i r

2 2

iech

iech

M M M

M 2400000 1273330

M 2716870 N mm

iech

Znec

ai

Znec

3

Znec

MW

2716870W

140

W 19406 mm

2 Calculăm reacţiunile cu ecuaţiile echilibrului momentelor

3 Facem verificarea cu ecuaţia echilibrului forţelor

4 Calculăm momentul icircncovoietor icircn punctul 1

5 Trasăm diagrama momentelor icircncovoietoare

6 Momentul icircncovoietor maxim este icircn punctul 1

7 Calculăm momentul de răsucire transmis

8 Aplicăm teoria a III-a de rezistenţă care dă rezultatele cele mai acoperitoare

9 Calculăm modulul de rezistenţă axial necesar barei

A

B

B

B

A

A

M 0

10000 600 R 1000 0

R 6000N

M 0

R 1000 10000 400 0

R 4000N

4000 10000 6000 0

1M 4000 600 2400000N mm

maxM 2400000N mm

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 66: Teste propuse la Organe de masini

66

3

3nec

nec

d19406

32

32 19406d

d 5822 mm

3

Z

dW

32

10 Pentru secţiunea circulară formula modulului de rezistenţă axial este

11 Din punctele 9 şi 10 rezultă

12 Rotunjim la valoarea standardizată cea mai apropiată

d 60mm

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 67: Teste propuse la Organe de masini

67

IV BIBLIOGRAFIE ORIENTATIVĂ

1 Manualul inginerului mecanic Mecanisme Organe de maşini Dinamica

maşinilor Editura Tehnică Bucureşti 1976

2 Gh Buzdugan M Blumenfeld Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini Editura

Tehnică Bucureşti 1979

3 N S Gheorghiu şi alţii Organe de maşini Institutul Politehnic bdquoTraian Vuiardquo

Timişoara 1979

4 Gh Buzdugan Rezistenţa materialelor Ediţia XI revizuită Editura Tehnică

Bucureşti 1980

5 N S Gheorghiu N Ionescu Organe de maşini I Transmisii mecanice Institutul

Politehnic bdquoTraian Vuiardquo Timişoara 1982

6 T Demian D Tudor E Grecu Mecanisme de mecanică fină Editura Didactică şi

Pedagogică Bucureşti 1982

7 D Pavelescu şi alţii Organe de maşini vol I Editura Didactică şi Pedagogică

Bucureşti 1985

8 HUumlTTE Manualul inginerului Fundamente Editura tehnică Bucureşti 1995

9 DUBBEL Manualul inginerului mecanic Fundamente Editura tehnică Bucureşti

1998

10 Standarde romacircne Ediţie oficială

11 Adrian Stoica (coordonator) Ghid practic de elaborare a itemilor pentru examene

Institutul de Ştiinţe ale Educaţiei Bucureşti 1996

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 68: Teste propuse la Organe de masini

68

9

2

kN1GPa 1 10 Pa

mm

6

2

N1MPa 1 10 Pa

mm

V ANEXA 1 UNITĂŢI DE MĂSURĂ

Unităţi de bază

Denumirea Simbolul Reprezintă

METRU m lungimea

KILOGRAM kg masa

SECUNDĂ s timpul

AMPER A intensitatea curentului electric

KELVIN K temperatura

CANDELĂ cd intensitatea luminoasă

MOL mol cantitatea de materie

Multipli şi submultipli zecimali

Denumirea Simbolul Reprezintă Denumirea Simbolul Reprezintă

exa E 1018

unităţi deci d 10-1

unităţi

peta P 1015

unităţi centi c 10-2

unităţi

tera T 1012

unităţi mili m 10-3

unităţi

giga G 109 unităţi micro μ 10

-6 unităţi

mega M 106 unităţi nano n 10

-9 unităţi

kilo k 103 unităţi pico p 10

-12 unităţi

hecto h 102 unităţi femto f 10

-15 unităţi

deca da 10 unităţi atto a 10-18

unităţi

Unităţi curente icircn rezistenţa materialelor

Denumirea Simbolul Reprezintă

Unitatea

de

măsură

Multipli uzuali Submultipli uzuali

forţă F

(N T R) N

1 daN = 10 N

1 kN = 1000 N

moment

(cuplu)

M

(Mi Mt)

produsul

forţă - lungime N∙m

1 N∙mm = 0001 N∙m

1 daN∙mm = 001 N∙m

efort unitar

(rezistenţă)

σ (τ)

(σa σef σi)

(τa τef τt)

raportul

forţă ndash

suprafaţă

(presiune)

Pa

modul de

elasticitate E (G)

modul de

rezistenţă

W

(Wy Wz) proprietate

geometrică

a secţiunii

mm3 cm

3

moment de

inerţie

I

(Iy Iz Ip) mm

4 cm

4

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 69: Teste propuse la Organe de masini

Mărimile utilizate icircn carte

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

dnec diametrul necesar mm

lnec lungimea necesară mm

Δl variaţia lungimii mm

A aria mm2

Sef secţiunea efectivă mm2

Snec secţiunea necesară mm2

ΔS variaţia secţiunii mm2

Wp modulul de rezistenţă polar al

secţiunii mm

3

Wz modulul de rezistenţă axial

(axa z) al secţiunii mm

3

Wzef modulul de rezistenţă axial

(axa z) efectiv mm

3

Wznec modulul de rezistenţă axial

(axa z) necesar mm

3

Iz momentul de inerţie al

secţiunii (axa z) mm

4

Fcr forţa critică (la flambaj) N

Ncap forţa normală (axială) capabilă N

Nr forţa de rupere (necesară) N

Tcap forţa tăietoare (transversală) N

RA reacţiunea icircn reazemul A N

RB reacţiunea icircn reazemul B N

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

Mi ech momentul icircncovoietor

echivalent Nmiddotmm

Mmax momentul icircncovoietor maxim Nmiddotmm

Mr momentul de răsucire Nmiddotmm

Mt momentul de torsiune Nmiddotmm

εc alungirea specifică de curgere

εe alungirea specifică elastică

εr alungirea specifică de rupere

σa

efortul unitar longitudinal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σac efort unitar longitudinal

admisibil la compresiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σag efort unitar admisibil la

presiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σai efortul unitar admisibil la

icircncovoiere (rezistenţa

admisibilă) 2

N

mm

σat efort unitar longitudinal

admisibil la tracţiune

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

σe efortul unitar longitudinal

elastic 2

N

mm

Simbolul Denumirea

Unitatea

de

măsură

σr efortul unitar longitudinal la

rupere 2

N

mm

σef efortul unitar longitudinal

efectiv 2

N

mm

σmax efortul unitar longitudinal

maxim 2

N

mm

σt efortul unitar longitudinal la

tracţiune (icircntindere) 2

N

mm

τa efort unitar transversal

admisibil

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τar efort unitar transversal

admisibil la răsucire

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

τef efort unitar transversal efectiv 2

N

mm

τfa efort unitar transversal

admisibil la forfecare

(rezistenţa admisibilă) 2

N

mm

Cr coeficientul de siguranţă faţă

de rezistenţa la rupere

P puterea kW

n turaţia rot

min

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)

Page 70: Teste propuse la Organe de masini

70

VI ANEXA 2 GLOSARUL TERMENILOR DE EVALUARE

ITEM ndash reprezintă elementul component al unui instrument de evaluare testează unul sau mai

multe obiective este compus din o icircntrebare şi un răspuns

ITEM = icircntrebare + răspuns aşteptat

(1) ITEMI OBIECTIVI

realizează măsurarea rezultatelor icircnvăţării cu grad icircnalt de obiectivitate

(a) itemi cu alegere duală (răspuns alternativ)

Se selectează un răspuns din cele două posibile

Exemple adevăratfals corectgreşit danu acorddezacord

(b) itemi de tip pereche

Se stabilesc corespondenţe icircntre categorii distribuite pe coloane paralele prima

conţinacircnd premizele a doua conţinacircnd răspunsurile

Exemple termenidefiniţii dateevenimente reguliexemple

simboluriconcepte principiiexemplificări

(c) itemi cu alegere multiplă

Se alege un răspuns dintr-o listă de alternative pentru o singură premisă Un răspuns

este bun celelalte sunt doar plauzibile (distractori)

Exemplu termenlistă de definiţii

(2) ITEMI SEMIOBIECTIVI

testează o gamă largă de capacităţi intelectuale la nivelul de complexitate dorit

(a) itemi cu răspuns scurt

Se pune o icircntrebare directă răspunsul trebuie construit (propoziţie frază)

Exemple numele conceptuluidefiniţie numele conceptuluilista

caracteristicilor textextragere de informaţii simboluriconcepte

principiiexemplificări

(b) itemi cu răspuns de completare

Se dă o afirmaţie incompletă răspunsul trebuie construit (unul-două cuvinte icircncadrate

icircn context)

Exemple definiţie termen textconcluzie reprezentare graficălegendă

(c) icircntrebări structurate

Sunt constituite din mai multe subicircntrebări de tip obiectiv semiobiectiv sau eseu scurt

legate icircntre ele printr-un element comun material primar rarr subicircntrebări rarr date

suplimentare rarr subicircntrebări

(3) ITEMI SUBIECTIVI (CU RĂSPUNS DESCHIS)

testează originalitatea creativitatea şi caracterul personal al răspunsului

(a) rezolvarea de probleme

Se cere rezolvarea unei probleme sau a unei situaţii pe căi clare şi verificabile

(b) itemi de tip eseu

Se cere construirea unui răspuns liber (eseu liber) sau icircn conformitate cu un set de

cerinţe date (eseu structurat)