Укрепим в тисках упругую металлическую линейку если ударить по линейке
Обновлено: 04.10.2024
§ 14. Приёмы работы с тонколистовыми металлами и искусственными материалами
Посмотрите вокруг. Найдите предметы, сделанные из металла. Подумайте, почему для изготовления этих предметов был выбран этот материал. Можно ли его заменить на пластмассу?
Металлы и их сплавы являются, пожалуй, одними из самых главных конструкционных материалов современного мира. Они применяются как в различных отраслях народного хозяйства (рис. 4. 20), так и в быту. Это объясняется замечательными свойствами металлов и сплавов: высокой прочностью, однородностью, электро- и теплопроводностью, ковкостью, блеском и другими. Металлы и их сплавы разделяют на чёрные и цветные.
К чёрным относятся железо и сплавы на его основе — сталъ и чугун. На их долю приходится около 95% производимых в мире изделий из металла.
Листовой металл получают давлением, путём обжатия между вращающимися валками (рис. 4.21) прокатного стана. Таким образом ему придают необходимые формы и размеры. Существует два вида прокатки металлана листовых прокатных станах: горячая прокатка и холодная прокатка. Горячую прокатку используют для выпуска толсто- и тонколистовых металлов; холодную прокатку — для листовых, лентопрокатных и фольгопрокатных металлов.
Рис. 4.21. Валки прокатные листовые:
1 — бочка; 2 — шейки; 3 — приводной конец; 4 — прокатываемый лист
Тонколистовыми называют стальные и цветные металлы толщиной до 2 мм. Они обладают хорошими пластичными свойствами, хорошо сохраняют форму после прекращения действия внешних сил (рис. 4.22). При изготовлении металлической тары (консервных банок) применяют различные виды жести. Жесть — холоднокатаная низкоуглеродистая сталь, выпускаемая в виде тонкой ленты или листов толщиной 0,2 — 0,5 мм. Кроме того, производится особо тонкая жесть толщиной 0,08 - 0,1 мм. Для защиты от коррозии жесть покрывают специальными лаками, эмалями, пластмассовыми плёнками. Жесть без защитного покрытия называется чёрной (нелужёной), покрытая оловом — лужёной (белой).
Особое место среди тонколистовых металлов отводится листовой стали толщиной 0,5 - 0,8 мм, которая называется кровельной сталью. Она выпускается оцинкованной — покрытой слоем цинка — или чёрной — без покрытия.
В настоящее время, помимо металлов, широко используются пластические массы (пластмассы) — искусственные материалы, получаемые на предприятиях химической промышленности. Пластмассы обладают как положительными, так и отрицательными свойствами.
Положительными свойствами пластмасс являются прочность, малый вес, низкая электрическая и тепловая проводимость, устойчивость к коррозии и действию химикатов. Пластические массы могут быть не только твёрдыми, но и эластичными, как каучук. Из пластмассы легко сделать изделия самых разных форм. Это связано с тем, что пластмасса легко прессуется, отливается, шлифуется, полируется, сваривается, окрашивается, вытягивается в нити и плёнки. Именно поэтому пластические массы широко используются в технике, медицине, сельском хозяйстве и в быту (рис. 4.23).
К отрицательным свойствам пластмасс можно отнести выделение ядовитых газов при их горении, изменение размеров и формы изделий из пластмасс в процессе использования, низкую теплостойкость, малую прочность, проблемы, связанные с утилизацией и переработкой.
Полезная информация
Пенопласт — лёгкий пластический пористый материал. Пенопласт широко применяется в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала в строительстве зданий, на транспорте, в самолёто- и судостроении, при изготовлении спасательных средств (рис. 4.24), в производстве бытовой техники.
Приёмы работы с тонколистовыми металлами и пластмассами сходны. Мы будем их рассматривать на примере работы с металлами.
Основными инструментами для разрезания стальных листов толщиной 0,5 — 1 мм или листов из цветных металлов толщиной до 1,5 мм являются ручные слесарные ножницы (табл. 4.2). Слесарные ножницы состоят из двух половинок. Половинки соединены между собой осью (винтом), C помощью которого регулируется зазор между ними. Каждая половинка состоит из ножа и ручки.
Таблица 4.2
Слесарные ножницы
| Изображение слесарных ножниц различных видов | Название и назначение слесарных ножниц |
| Прямые — с прямыми режущими кромками. Предназначены для разрезания листового металла по прямой линии или по окружности большого радиуса | |
| Левые изогнутые — скос режущей части находится с левой стороны. Режут листовой металл прямо и влево, их держат в правой руке | |
| Правые изогнутые — скос режущей части находится с правой стороны. Режут листовой металл прямо и направо, их держатся в левой руке | |
| Стуловые применяют для разрезания листового металла толщиной до 2 мм |
Для повышения производительности труда, улучшения качества продукции и облегчения труда слесаря при резке листового металла применяют электрифицированные инструменты, приспособления и гильотинные станки (ножницы).
Электрифицированные ножницы (рис. 4.25) применяют для резки листовой стали и цветных металлов толщиной до 2 мм.
Рычажные ножницы (рис. 4.26) (настольные, напольные) применяют для резки листовой стали и цветных металлов толщиной до 5 мм.
Рис. 4.26. Рычажные ножницы:
а — настольные: 1 — корпус; 2 — нож неподвижный; 3 — нож подвижный; 4 — ось; 5— рычаг; б — напольные
Гильотинные ножницы (рис. 4.27) применяют при резке листовых металлов толщиной от 0,8 до 12 мм способом прямолинейного раскроя.
При изготовлении изделий из тонколистовых металлов применяют следующие слесарные операции: разметку, правку, гибку, резание, опиливание, сборку и отделку.
Первой операцией при изготовлении изделия является разметка заготовки, с ней вы познакомились в § 12.
Следующей операцией является правка заготовок из тонколистового металла — слесарная операция по устранению таких дефектов, как выпуклости, вогнутости, коробления (рис. 4.28).
Гибка заготовок из тонколистового металла — слесарная операция, с помощью которой заготовке или её части придаётся необходимая форма. Ручную гибку небольших заготовок из тонколистового металла проводят в слесарных тисках (рис. 4.29) с помощью киянок, брусков, оправок и других приспособлений. Заготовку во время гибки закрепляют в накладных губках слесарных тисков (рис. 4.29, б) так, чтобы разметочная линия была на уровне губок (рис. 4.29, в). Если гнут тонколистовой металл под прямым углом (90°), припуск на изгиб должен составлять 0,6 - 0,8 от толщины металла.
Рис. 4.29. Приспособления и приёмы гибки заготовки из тонколистового металла в слесарных тисках:
а — оправки; б — накладные губки на слесарных тисках; в — приём гибки заготовки на уголковой оправке; г — приём гибки заготовки на квадратной оправке
Резание тонколистового металла слесарными ножницами выполняется на весу (рис. 4.30, а, б, в) или в слесарных тисках по уровню губок (рис. 4.30, г). Выбор способа резания зависит от размеров заготовки.
Рис. 4.30. Приёмы резания слесарными ножницами:
а — резание заготовки на весу по прямой линии; б, в — вырезание заготовок сложных форм; г — резание заготовки в слесарных тисках
После резки заготовок из тонколистового металла необходимо их опилить и зачистить от заусенцев, неровностей, царапин, рисок и ржавчины. Это делают напильниками с мелкой насечкой, надфилями или шлифовальной шкуркой.
Правила безопасной работы со слесарными ножницами
1. Работу необходимо выполнять хорошо подготовленным инструментом.
2. Слесарные ножницы нужно надёжно закреплять в тисках.
3. Руки следует оберегать от порезов и заусенцев. На нерабочую руку необходимо надевать брезентовую рукавицу.
4. Во время работы и по её окончании следует убирать отходы, обрезки металла в специальный яшик.
Практическая работа № 14
«Разметка заготовки таблички из тонколистового металла»
Цель работы: разметить заготовку таблички из тонколистового металла.
Оборудование и материалы: слесарный верстак, ростовая подставка, слесарные тиски, заготовка 210 × 110 × 0,8 мм, слесарная линейка и угольник, чертилка, кернер, слесарный молоток, киянка, разметочная плита, ветошь, напильники, надфили, шлифовальная шкурка.
Порядок выполнения работы
1. Спланируйте технологическую последовательность разметки заготовки таблички, прочитайте чертёж (рис. 4.31), определите габаритные размеры будущего изделия.
2. Подготовьте заготовку. Протрите её ветошью и опилите заусенцы напильником с мелкой насечкой. При необходимости выправите заготовку. Проверьте, соответствует ли заготовка габаритным размерам изделия с учётом припуска на обработку.
3. Определите базовую сторону и разметьте её с помощью слесарного угольника, линейки и чертилки.
4. Выполните разметку по чертежу, накерните центры отверстий.
5. По окончании разметки проверьте размеры
Практическая работа № 15
«Изготовление металлической таблички из тонколистового металла»
(Продолжение практической работы «Разметка заготовки таблички из тонколистового металла»)
Цель работы: освоить приёмы резания слесарными ножницами и опиливания заготовки из тонколистового металла.
Оборудование и материалы: слесарный верстак, ростовая подставка, слесарные тиски, металлические губки, слесарные ножницы, слесарная линейка, киянка, разметочная плита, ветошь, напильники, надфили, шлифовальная шкурка, размеченная заготовка 210 × 110 × 0,8 мм (для таблички).
1. Подготовьте рабочее место. Закрепите слесарные ножницы в тисках по уровню губок. Проверьте правильность и надёжность их закрепления.
2. Осмотрите заготовку. При необходимости протрите ветошью, снимите заусенцы и выправите киянкой.
3. Слесарными ножницами выполните резание заготовки по размеченным линиям с припуском на обработку.
4. Осторожно снимите слесарные ножницы из тисков.
5. Выполните опиливание и чистовую обработку заготовки таблички. Проверьте по чертежу точность изготовления.
6. Выполните чистовую обработку.
Слоистые пластмассы — искусственные материалы, состоящие из чередующихся слоёв листового наполнителя (бумаги или ткани) и связующего компонента (эпоксидной смолы). Слоистыми электроизоляционными пластмассами являются гетинакс, текстолит и стеклотекстолит. В электротехнике листовой текстолит применяется для изготовления печатных плат (рис. 4.32, а), в автомобилестроении — для прокладок к карбюраторам (рис. 4.32, б)
Основные понятия и термины:
чёрные и цветные металлы, сталь, чугун, листовой металл, жесть, пластмасса, текстолит, пенопласт, резание металла, слесарные ножницы.
Вопросы и задания:
1. В чём отличие чёрной жести от кровельного железа?
2. Зачем чёрную жесть покрывают оловом, эмалями, пластмассовыми плёнками?
3. Перечислите положительные и отрицательные свойства пластмасс.
4. На даче рядом с домом установлен ручной пластмассовый рукомойник без крышки. Из чего лучше изготовить крышку — из фанеры толщиной 6 мм или из листового текстолита толщиной 2 мм? Обоснуйте свой выбор.
Задание
Найдите в Интернете информацию и иллюстрации о приёмах гибки тонколистового металла с помощью гибочных прессов на промышленных предприятиях. Подготовьте рассказ и презентацию.
Высота , тембр и громкость звука. (п.31, стр. 131)
1. Читать (п.29, стр. 124) внимательно учебник.
2. Длина волны ламбда- расстояние между ближайшими точками , колеблющимися в одинаковых фазах. (вспомним колебания-это как синусоида в математике).
3. Связь длины волны и периода. Длина волны пропорциональна периоду , коэффициентом пропорциональности выступает скорость волны. А далее поиграли формулой и определили связи величин
4. Презентация и все ясно.
Тема: Источники звука (п.30, стр. 127)
Высота , тембр и громкость звука. (п.31, стр. 131)
Источником звука является колеблющееся тело.
Эхолокация позволяет определить глубину и расстояние до объекта. Актуально в нашем водно- морском регионе. Две глубины- скорость ультразвукового вещателя * на время.
Презентация углубит и закрепит знания из учебника и возможно практических наблюдений.
П.29,30,31 учить формулы, понимать физический смысл,
(как путь, определяемый скоростью и временем).
1. Источники звука. Звуковые колебания
Перейдём к рассмотрению звуковых явлений.
Мир окружающих нас звуков разнообразен — голоса людей и музыка, пение птиц и жужжание пчёл, гром во время грозы и шум леса на ветру, звук проезжающих автомобилей, самолётов и других объектов.
Источниками звука являются колеблющиеся тела.
закрепим в тисках упругую металлическую линейку. Если её свободную часть, длина которой подобрана определённым образом, привести в колебательное движение, то линейка будет издавать звук (рис. 1.
Таким образом, колеблющаяся линейка является источником звука.
Рассмотрим изображение звучащей струны, концы которой закреплены (рис. 2). Размытые очертания этой струны и кажущееся утолщение в середине свидетельствуют о том, что струна колеблется.
Если к звучащей струне приблизить конец бумажной полоски, то полоска будет подпрыгивать от толчков струны. Пока струна колеблется, слышен звук; остановим струну, и звук прекращается.
На рисунке 3 изображён камертон — изогнутый металлический стержень на ножке, который укреплён на резонаторном ящике.
Если по камертону ударить мягким молоточком (или провести по нему смычком), то камертон зазвучит (рис. 4).
Поднесём к звучащему камертону лёгкий шарик (стеклянную бусинку), подвешенный на нитке, — шарик будет отскакивать от камертона, свидетельствуя о колебаниях его ветвей (рис. 5).
Чтобы «записать» колебания камертона с малой (порядка 16 Гц) собственной частотой и большой амплитудой колебаний, можно к концу одной его ветви привинтить тонкую и узкую металлическую полоску с остриём на конце. Остриё необходимо загнуть вниз и слегка коснуться им лежащей на столе закопчённой стеклянной пластинки. При быстром перемещении пластинки под колеблющимися ветвями камертона остриё оставляет на пластинке след в виде волнообразной линии (рис. 6).
Волнообразная линия, прочерченная на пластинке остриём, очень близка к синусоиде. Таким образом, можно считать, что каждая ветвь звучащего камертона совершает гармонические колебания.
Различные опыты свидетельствуют о том, что любой источник звука обязательно колеблется, даже если эти колебания незаметны для глаза. Например, звуки голосов людей и многих животных возникают в результате колебаний их голосовых связок, звучание духовых музыкальных инструментов, звук сирены, свист ветра, шелест листьев, раскаты грома обусловлены колебаниями масс воздуха.
Не всякое колеблющееся тело является источником звука.
Например, не издаёт звука колеблющийся грузик, подвешенный на нити или пружине. Перестанет звучать и металлическая линейка, если удлинить её
свободный конец настолько, чтобы частота его колебаний стала меньше 16 Гц.
Человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания с частотой в пределах от 16 до 20000 Гц (передающиеся обычно через воздух).
Механические колебания, частота которых лежит в диапазоне от 16 до 20000 Гц, называются звуковыми.
Указанные границы звукового диапазона условны, так как зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата. Обычно с возрастом верхняя частотная граница воспринимаемых звуков значительно понижается — некоторые пожилые люди могут слышать звуки с частотами, не превышающими 6000Гц. Дети же, наоборот, могут воспринимать звуки, частота которых несколько больше 20000 Гц.
Механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотами менее 16 Гц — инфразвуковыми.
Ультразвук и инфразвук распространены в природе так же широко, как и волны звукового диапазона. Их излучают и используют для своих «переговоров» дельфины, летучие мыши и некоторые другие живые существа.
Дельфины излучают и используют ультразвук для общения друг с другом, предупреждения сородичей об опасности, при обнаружении косяков рыбы.
Для летучих мышей ультразвук является средством обнаружения добычи
Медузы чувствуют приближение шторма благодаря улавливанию создаваемой им инфразвуковой волны.
Ультразвук находит широкое применение в технике.
Например, направленные узкие пучки ультразвука применяются для измерения глубины моря (рис. 8). Для этой цели на дне судна помещают излучатель и приёмник ультразвука.
Излучатель даёт короткие сигналы, которые доходят до дна и, отражаясь от него, достигают приёмника. Моменты излучения и приёма сигнала регистрируются. Таким образом, за время t, которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приёма, сигнал, распространяющийся со скоростью v, проходит путь, равный удвоенной глубине моря, то есть 2h:
2h=vt.
Отсюда легко вычислить глубину моря:
h=vt2
Описанный метод определения расстояния до объекта называется эхолокацией.
Высота звука зависит от частоты колебаний- чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый звук- ( визг и стук сравнит), это основные тона.
Тембр определяется совокупностью дополнительных и основных обертонов.
9 класс
Полученные знания о колебаниях и волнах позволяют нам перейти к рассмотрению звуковых явлений.
Мир окружающих нас звуков разнообразен — голоса людей и музыка, пение птиц и жужжание пчёл, гром во время грозы и шум леса на ветру, звук проезжающих автомобилей, самолётов и т. д. Источниками звука являются колеблющиеся тела. В этом можно убедиться на простых опытах. Рассмотрим их.
На рисунке 74 изображена укреплённая в тисках упругая металлическая линейка.
Если её свободную часть, длина которой подобрана определённым образом, привести в колебательное движение (крайние положения колеблющейся линейки показаны штриховыми линиями), то линейка будет издавать звук. В данном случае колебания источника звука очевидны.
Теперь обратимся к рисунку 75.
На нём изображена звучащая струна, концы которой закреплены. Размытые очертания этой струны и кажущееся утолщение в середине свидетельствуют о том, что струна колеблется. Если к звучащей струне приблизить конец бумажной полоски, то полоска будет подпрыгивать от толчков струны. Пока струна колеблется, слышен звук; остановим струну, и звук прекращается.
Прибор, изображённый на рисунке 76, называется камертоном.
Он представляет собой изогнутый металлический стержень на ножке. В данном случае камертон укреплён на резонаторном ящике (о назначении которого вы узнаете из § 40 "Направление индукционного тока. Правило Ленца").
Если по камертону ударить мягким молоточком или провести по нему смычком, то камертон зазвучит. Поднесём к звучащему камертону лёгкий шарик (стеклянную бусинку), подвешенный на нитке, — шарик будет отскакивать от камертона, свидетельствуя о колебаниях его ветвей.
На рисунке 77 показано, как можно «записать» колебания камертона с малой (порядка 16 Гц) собственной частотой и большой амплитудой колебаний. К концу одной ветви камертона привинчена тонкая и узкая металлическая полоска, оканчивающаяся остриём. Остриё загнуто вниз и слегка касается лежащей на столе закопчённой стеклянной пластинки. При быстром перемещении пластинки под колеблющимися ветвями остриё оставляет на ней след в виде волнообразной линии.
Различные опыты свидетельствуют о том, что любой источник звука обязательно колеблется (хотя чаще всего эти колебания незаметны для глаза). Например, звуки голосов людей и многих животных возникают в результате колебаний их голосовых связок, звучание духовых музыкальных инструментов, звук сирены, свист ветра, шелест листьев, раскаты грома обусловлены колебаниями масс воздуха.
Дельфины излучают и используют ультразвук для общения друг с другом, предупреждения сородичей об опасности, обнаружении косяков рыбы
Но далеко не всякое колеблющееся тело является источником звука. Например, не издаёт звука колеблющийся грузик, подвешенный на нити или пружине. Перестанет звучать и металлическая линейка, изображённая на рисунке 74, если переместить её в тисках вверх и тем самым удлинить свободный конец настолько, чтобы частота его колебаний стала меньше 16 Гц.
Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания с частотой в пределах от 16 до 20 000 Гц (передающиеся обычно через воздух). Поэтому колебания этого диапазона частот называются звуковыми.
Следует отметить, что указанные границы звукового диапазона условны, так как зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата. Обычно с возрастом верхняя частотная граница воспринимаемых звуков значительно понижается — некоторые пожилые люди могут слышать звуки с частотами, не превышающими 6000 Гц. Дети же, наоборот, могут воспринимать звуки, частота которых несколько больше 20 000 Гц.
Механические колебания, частота которых превышает 20 000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотами менее 16 Гц — инфразвуковыми.
Ультразвук находит широкое применение в технике. Например, направленные узкие пучки ультразвука применяются для измерения глубины моря (рис. 78).
Для этой цели на дне судна помещают излучатель и приёмник ультразвука. Излучатель даёт короткие сигналы, которые доходят до дна и, отражаясь от него, достигают приёмника. Моменты излучения и приёма сигнала регистрируются. Таким образом, за время t, которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приёма, сигнал, распространяющийся со скоростью и, проходит путь, равный удвоенной глубине моря, т. е. 2h:
Описанный метод определения расстояния до объекта называется эхолокацией.
Вопросы:
1. Расскажите о ходе опытов, изображённых на рисунках 74—77. Какой вывод из них следует?
2. Что является источниками звука?
3. Механические колебания каких частот называются звуковыми и почему?
4. Какие колебания называются ультразвуковыми; инфразвуковыми?
5. Расскажите об измерении глубины моря методом эхолокации.
Упражнения:
Упражнение № 28
Звук от взмахов крыльев летящего комара мы слышим, а летящей птицы — нет. Почему?
Читайте также: