i młodzieżowy konkurs mechaniczny

VI OGÓLNOPOLSKI KONKURS MECHANICZNY
PŁOCK 2013
ZESTAW PYTAŃ
zawody II stopnia (ogólnopolskie)
…………………………………………………..
…………………………………….
Imię i nazwisko
Szkoła
Drogi uczestniku konkursu!
Przed przystąpieniem do udzielania odpowiedzi przeczytaj uważnie poniższy tekst. Zestaw
pytań obejmuje 30 zadań z zakresu techniki. Tam, gdzie podane są propozycje odpowiedzi,
należy zaznaczyć tylko jedną prawidłową. W pozostałych przypadkach trzeba podać
rozwiązanie i wynik.
Czas rozwiązywania 90 minut.
1. (2 pkt.) Oblicz wymiar wypadkowy
WYPEŁNIA KOMISJA KONKURSOWA
Suma punktów:
Komisja Konkursowa:
1. ...................................................................
2. ………………….......................................
3. …………………........................................
Życzymy powodzenia!!!
i jego tolerancję:
2. (3 pkt.) W locie poziomym jednostajnym
siły działające na samolot powinny się równoważyć. Obliczyć siłę oporu Q, siłę nośną
P i siłę na usterzeniu poziomym Po, jeżeli
ciężar samolotu G = 3000 kG, siła ciągu
śmigła F = 400 kG. Wymiary pokazane na
rysunku wynoszą: a = 20 cm, b = 10 cm, c =
5 cm, l = 5 m.
Temperatura skrawania, zużycie
3. (1 pkt.) Podczas obróbki należy uzyskać 4. (1 pkt.) Przebieg reakcji rozszczepiania w
wymiar w (rys.). Ile będzie wynosił błąd
reaktorze jądrowym jest kontrolowany
przez umieszczenie w rdzeniu reaktora ruustalenia εw?
chomych kaset regulacyjnych, zawierających materiały silnie pochłaniające neutrony. Materiałami tymi mogą być:
a) ołów,
b) grafit,
c) kadm, bor,
d) beryl.
5. (3 pkt.) Przedstaw, na wykresie, wpływ 6. (1 pkt.) Którego z gwintowników nie
warunków skrawania na temperaturę
zastosujesz do gwintowania otworów nieskrawania i zużycie.
przelotowych i dlaczego?
a)
b)
c)
Vc – prędkość skrawania
ap – głębokość skrawania
f - posuw
7. (2 pkt.) Objętość gazu o ciśnieniu p1 = 6
bar i temperaturze T1 zmniejszono dwukrotnie. Ciśnienie p2 gazu przy niezmienionej temperaturze jest równe:
a) 3 bar
b) 4 bar
c) 6 bar
d) 12 bar
8. (2 pkt.) Obliczyć napór hydrostatyczny na
powierzchnię zaworu wypływowego
umieszczonego na dnie zbiornika, gdy
średnica zaworu d = 100 mm, wysokość
napełnienia zbiornika h = 1,2 m, a zbiornik napełniony jest wodą (γ = 1 G/cm3).
9. (1 pkt.) Który z wykresów przedstawia zależność wartości natężenia prądu od częstotliwości w obwodzie równoległym RLC?
BRUDNOPIS
BRUDNOPIS
10. (2 pkt.) Na rysunku przedstawiono tarczę z wałkiem drążonym. Poszczególne części
połącz spoinami (na obwodzie) i zastosuj odpowiedni sposób oznaczenia połączeń spawanych.
11. (5 pkt.) Pręt stalowy o zmiennym skokowo przekroju jest obciążony siłami F1 = 0,024 MN i F2 = 0,048 MN (rys.). Naprężenia dopuszczalne dla materiału pręta wynoszą kr = 120 MPa.
Długości poszczególnych części pręta są równe odpowiednio
l1 = 0,4 m oraz l2 = 0,6 m. Dobrać pola przekrojów A1 i A2
pręta, sporządzić wykresy sił normalnych i naprężeń normalnych oraz obliczyć całkowite wydłużenie pręta.
12. (1 pkt.) Jaka metoda spawania przedstawiona jest na poniższym rysunku?
13. (1 pkt.) W układzie kombinacyjnym, którego schemat
przedstawiono na rys. wartość logiczna sygnału wyjściowego W jest określona wyrażeniem:
a) W = X1+ X2X3,
b) W = X1X2X3,
c) W = X1X2 + X3,
d) W = X1+X2+X3,
14. (1 pkt.) Czynnik ogrzewający 1 ogrzewa czynnik przepływający 2 według schematów
jak na rysunku. Podaj, którym sposobem
grzewczym (I czy II) można podgrzać
czynnik ogrzewany 2 do temperatury wyższej od tej, którą ma na wylocie wymiennika czynnik ogrzewający 1:
a) wg schematu I,
b) wg schematu II,
c) oba schematy spełniają warunek zadania
15. (5 pkt.) Oznacz na rysunku:
a) na powierzchni walcowej ø36 – walcowość równą 0,02 mm,
b) współosiowość powierzchni ø36 i ø50 – równą 0,06 mm, przyjmując jako element odniesienia ø36,
c) dla powierzchni ø36 nawęglanie na głębokość h = 1±0,2 i hartowanie do twardości
HRC 50±2, szlifowanie i chropowatość Ra = 0,63,
d) chropowatość pozostałych powierzchni Ra = 1,25.
26. (2 pkt.) Tuleję połączono z wałem za pomocą kołka o średnicy
d (patrz rysunek). Jaki największy moment, ze względu na ścinanie kołka, może przenosić to połączenie? Dane: d = 10 mm,
D = 60 mm, kt = 72 MPa.
27. (3 pkt.) Jednakowe oporniki o oporze R=1Ω
każdy połączono jak na rysunku. Obliczyć
opór zastępczy układu między punktami A i B
oraz B i C.
28. (1 pkt.) Jeżeli u pracownika wystąpiły
pierwsze objawy zatrucia tlenkiem węgla
(ból głowy, odczucie zmęczenia, duszności oraz nudności), to w pierwszej kolejności należy:
a) ułożyć poszkodowanego w pozycji bezpiecznej do czasu przybycia lekarza.
b) wyprowadzić
poszkodowanego na
świeże powietrze.
c) podać poszkodowanemu środki przeciwbólowe.
d) wywołać u poszkodowanego wymioty.
29. (1 pkt.) Prądniczka tachometryczna o
stałej 10 V/1000 obr/min mierząca
prędkość obrotową zespołu napędowego wskazuje napięcie 11,45 V. Prędkość obrotowa zespołu jest równa:
a) 11,45 obr/min
b) 114,5 obr/min
c) 1145 obr/min
d) 11450 obr/min
30. (2 pkt.) Obliczyć prędkość obrotową koła napędzanego o średnicy 600 mm w przekładni
ciernej o stałym przełożeniu, jeżeli koło napędzające o średnicy 120 mm obraca się z
prędkością 1500 obr/min.
23. (2 pkt.) W obwodzie przedstawionym na schemacie źródło, którego E = 12 V i Rw = 1 Ω
zasila rezystory: R1 = 6 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 3 Ω. Musisz zastąpić połączenie rezystorów R1 i
R3 jednym rezystorem. Jaką rezystancje będzie miał rezystor zastępczy?
a) 18 Ω,
b) 9 Ω,
c) 6 Ω,
d) 2 Ω.
16. (1 pkt.) Narysuj sposób składania „do teczki lub koperty” arkusza o formacie A1 w
położeniu pionowym. Za pomocą linii - - - - - - - oznacz załamania wypukłe, za pomocą linii - · - · - · - załamanie wklęsłe, a za pomocą liczb określ kolejność załamań
przy składaniu.
24. (1 pkt.) Kolejność zabiegów przy wykonaniu śruby z łbem kwadratowym podczas produkcji jednostkowej jest następująca:
a) toczenie powierzchni walcowej, toczenie powierzchni soczewkowej, gwintowanie,
frezowanie.
b) toczenie powierzchni walcowej, gwintowanie, toczenie powierzchni soczewkowej,
frezowanie.
c) toczenie powierzchni soczewkowej, gwintowanie, frezowanie, toczenie powierzchni
walcowej.
d) frezowanie, toczenie powierzchni soczewkowej gwintowanie, toczenie powierzchni
walcowej.
25. (5 pkt.) Dwie żarówki o mocach P1=40W i P2=60W na napięcie U= 110V połączono
szeregowo i włączono do sieci o napięciu 2U=220V. Jaki spadek napięcia wystąpi na poszczególnej żarówce? Jakie żarówki można bezpiecznie włączyć w opisany sposób do sieci ?
17. (4 pkt.) W linijce ma być wytłaczana skala przez stempel
kształtujący. Wysuwanie stempla ma nastąpić po naciśnięciu
przycisku. Ruch powrotny stempla ma nastąpić po osiągnięciu
nastawionego ciśnienia. Narysuj schemat układu sterowania
stemplem.
18. (1 pkt.) W układzie sterowania, przedstawionym schematycznie na rysunku, stwierdzono,
że cewka Y1 nie włącza się. Przyczyną tego błędu jest:
a) błędnie ustawiony czas zwłoki na przekaźniku K2,
b) zwarcie w układzie elektrycznym,
c) błędne użycie zestyku
przekaźnika K1 w linii 2,
d) błędne użycie zestyku
przekaźnika K1 w linii 4.
20. (2 pkt.) Jaką średnicę d2 musi posiadać tłok podnośnika hydraulicznego, aby można było
podnieść samochód ważący G = 1440 kG, przy użyciu siły P = 40 kG, jeśli średnica tłoka
tłoczącego ciecz wynosi d1 = 8 cm?
21. (2 pkt.) Poziomy pręt AB o ciężarze 100 G może obracać się dokoła nieruchomego punktu A. Koniec B pręta jest podciągany ku górze przerzuconą przez krążek linką z uwiązanym na końcu ciężarem P = 150 G. W punkcie znajdującym się w odległości 20 cm od końca B zawieszony
jest ciężar Q = 500 G. Jaka jest długość x pręta AB, jeśli znajduje się on w równowadze?
19. (4 pkt.) Rysunek przedstawia zawór bezpieczeństwa składający się z grzybka 1, dźwigni
2 oraz stalowej sprężyny śrubowej 3. Początek otwarcia zaworu następuje przy ciśnieniu
po. Skok grzybka wynosi λ i zostaje osiągnięty przy ciśnieniu p = 1,3po. Obliczyć
ugięcie sprężyny odpowiadające skokowi
grzybka. Dane: Średnia średnica grzybka Dz
= 60 mm, λ = 8 mm, l1 = 0,3 m, l2 = 0,1 m,
po = 0,8 MPa.
22. (3 pkt.) Jaką prędkość powinien posiadać pocisk ołowiany aby się stopił w wyniku uderzenia o skałę, jeżeli w chwili uderzenia miał temperaturę t0= 30°C (ciepło właściwe
J
c= 130 kgK ,ciepło topnienia l= 0,2* 105 J/kg, a temperatura topnienia tt= 330°C) ?