РП 2015 - Система управления электронными

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Директор политехнического института
____________ С.И. Мартынов
М.П.
_________________ 2015 г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
Теория механизмов и машин
Направление подготовки
23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Форма обучения
(очная/заочная)
Квалификация (степень) выпускника
Академический бакалавр
Год набора 2015
Объём занятий, час
Виды занятий
Лекции
Практические(семинарские)
занятия
Лабораторные работы
Самостоятельная работа
Домашние задания
Промежуточной контроль
Курсовой (ая) проект/работа
Итого:
Итоговый контроль:
всего
30
30
семестр
4
30
30
5 лет
4 года
12
12
120
120
36
36
4 семестр
+
216
216
Экзамен
Экзамен
4 семестр 4 семестр
Документ:
Дата разработки: 27.04.2015 г.
Заочная форма
обучения
183
9
2 курс
216
Экзамен
2 курс
Номер и дата регистрации в УУ:
№__________от_________________
№__________от_________________
Дата изменений:
№__________от_________________
Ханты-Мансийск
2015 год
Рабочая программа учебной дисциплины
Предисловие
1. Программа разработана в соответствии с требованиями Федерального закона от
27.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»,
Приказом Минобрнауки России от 19 декабря 2013 г. №1367 «Об утверждении порядка
организации осуществления образовательной деятельности по образовательным
программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета,
программам магистратуры», Федерального государственного образовательного
стандарта
высшего
образования
(ФГОС
ВО)
по
направлению
подготовки: 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
утвержденного_____________________________________________________________
(дата и номер государственной регистрации)
и с учетом рекомендаций примерной основной образовательной программы ВО.
ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры
«Автомобильный транспорт» протокол №____ от «____»____________ 2015 г.
2. Разработчик (и)
К.т.н., доцент
_________________
Б.А. Голосеев
(подпись)
3. Зав. обеспечивающей кафедрой
К.т.н. доцент
_________________
К.Г. Горгоц
(подпись)
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с выпускающей(-ими) кафедрой(-ами)
направлений подготовки; СООТВЕТСТВУЕТ ФГОС ВПО по направлению подготовки,
действующему учебному плану.
Зав. выпускающей кафедрой направления подготовки 23.03.03 Эксплуатация
транспортно- технологических машин и комплексов
К.т.н. доцент
_________________
К.Г. Горгоц
(подпись)
5. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА, информационное обеспечение учебной
дисциплины соответствует Требованиям к условиям реализации основных
образовательных программ.
Директор Научной библиотеки ________________________ Н. И. Смирнова
1. Цели освоения дисциплины
Целью дисциплины является: обеспечение подготовки студентов по основам
эксплуатационной надежности машин, включающим знания методов оценки
функциональных возможностей типовых механизмов и машин, критериев качества
передачи движения, постановку задачи с обязательными и желательными условиями
синтеза структурной и кинематической схемы механизма, построение целевой функции
при оптимизационном синтезе, получение математических моделей для задач
проектирования механизмов и машин.
К основным задачам относятся:
выработка знаний, умений и навыков по выполнению проектных работ по
ремонту машин
освоение современных методов проектирования ремонтных работ, включая
компьютерные технологии
изучение нормативно-расчетной документации и выработка навыков по ее
применению при ремонте машин
ознакомление с альтернативными методами проектирования и ремонта с учетом
мирового опыта.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата – Б1.Б.19
Дисциплина «Теория механизмов и машин» относится к базовой части блока Б1
учебного плана.
Таблица 1 - Перечень предшествующих и последующих дисциплин, формирующих
общекультурные и профессиональные компетенции
Последующие
№
Наименование
Предшествующие
дисциплины (группы
п/п
компетенци
дисциплины
дисциплин)
Общепрофессиональные компетенции
1 ОПК-3
Экономика отрасли
2 ОПК-3
Математика
3 ОПК-3
Физика
4 ОПК-3
Теоретическая механика
Профессиональные компетенции
1 ПК-1,2
Начертательная геометрия и
инженерная графика
2 ПК-2
Теоретическая механика
3 ПК-1,2
Сопротивление материалов
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
(модуля) ОПК-3, ПК-1, ПК-2.
Таблица 2 - Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
Планируемые результаты освоения ООП
Перечень планируемых
(компетенции), достижение которых обеспечивает
результатов обучения по
дисциплина*
дисциплине**
Коды компетенции
Содержание
компетенций
ОПК-3
Быть готовым применять
Знать:
систему фундаментальных - основные виды механизмов, их
знаний
(математических, классификацию и функциональные
ПК-1
ПК-2
естественнонаучных, инженерных и экономических)
для идентификации, формулирования и решения технических и технологических
проблем эксплуатации транспортно-технологических
машин и комплексов.
Быть готовым к участию в
составе коллектива исполнителей к разработке проектно- конструкторской документации по созданию и
модернизации систем и
средств эксплуатации транспортных и транспортнотехнологических машин и
оборудования;
Быть готовым к выполнению элементов расчетно проектировочной работы по
созданию и модернизации
систем и средств эксплуатации транспортных и
транспортно- технологических машин и комплексов;
возможности, области применения;
принципы
работы
отдельных
механизмов и их взаимодействие в
машине;
- общетеоретические основы анализа
и синтеза механизмов и машин и
методов оптимизации в синтезе
механизмов с применением ЭВМ;
- основы возникновения колебаний
и
вибраций
в
механизмах
и
методы
динамического
гашения
колебаний.
Уметь:
находить
кинематические
характеристики механизмов;
- выполнять динамические расчеты
быстроходных машин;
- рассчитывать энергетический баланс;
- осуществлять регулирование хода
машин и их виброзащиту;
- пользоваться системами автоматизированного
расчета
параметров
и проектирования механизмов
на ЭВМ.
Владеть:
методами
выполнения
элементов
расчетнопроектировочной работы по
созданию
и
модернизации
транспортных систем.
4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
4.1. Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц 216 часов.
Таблица 3 - Объём дисциплины по видам учебных занятий
Вид учебной работы
Лекции
Практические (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)**
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Всего
часов
30
30
Контактная
работа*
30
30
4
30
30
Семестр
156
75
156
75
75
75
8
Другие виды самостоятельной работы
Вид
промежуточной
аттестации
(зачет***, экзамен (час.))
ИТОГО:
час.
Зач. Ед.
61
КП
Экзамен
216
6
61
КП
Экз.
10
145
216
6
4.2. Содержание теоретического раздела дисциплины (модуля)
Таблица 4 – Лекции
№
п/п
Наименование и краткое содержание
1.
2
3
4.
5
Вводные положения
Цель и задачи курса. Понятие о инженерном
проектировании.
Трудоемкость,
часов
Очная
Заочная
форма
форма
обучения обучения
2
1
Методы проектирования. Машины и их классификация.
4
Структура механизмов
Классификация кинематических пар. Понятие о
структурном
синтезе и анализе. Основные понятия структурного
синтеза и
анализа. Структура механизмов. Структурные группы
для
плоских рычажных механизмов. Классификация
плоских
механизмов по Л. В. Ассуру
4
Кинематика механизмов и низшими и высшими
кинематическими парами
Цели и задачи кинематического анализа. Графический
метод
кинематического анализ. Графоаналитический метод
кинематического
анализа.
Аналитический
метод
кинематического
анализа.
4
Статика и динамика машин
Силовой (кинетостатический) анализ механизма.
Теорема о
«жёстком» рычаге Жуковского. Динамика машин и
механизмов.
Уравнение движения машины в дифференциальной форме.
4
Синтез основных видов механизмов
Постановка задачи, виды и способы синтеза. Условия
проворачиваемости
кривошипа
в
шарнирном
четырёхзвеннике
Общий порядок проектирования рычажного механизма.
1
2
2
2
6.
7.
8
Оптимальный синтез рычажных механизмов.
4
Машинные агрегаты и их проектирование
Уравновешивание и балансировка вращающихся масс.
Уравновешивание вращающихся масс. Балансировка
вращающихся масс (роторов).
Динамическое
уравновешивание при проектировании. Виброзащита машин и
механизмов.
Приводы механизмов
Фрикционные передачи.
зубчатая
передача.
4
Вариаторы.
2
1
Эвольвентная
4
Программное обеспечение автоматизированного
проектирования механизмов.
Введение. Потребности рынка и возможности
современных
систем компьютерного проектирования. Что может
APM
Structure3D. Моделирование объектов исследования.
Итого: 30
1
12
4.3. Содержание практического раздела дисциплины (модуля)
Таблица 5 - Практические или семинарские занятия
№
№
Наименование и краткое
Трудоемкость, часов
зан разд
содержание
ят ела
Очная
Заочная
ия
форма
форма
обучения обучения
1
2
Структурные и кинематические 4
2
схемы механизмов и
их построение.
2
2
Избыточные
связи
в 6
2
механизмах, приемы и их
выявление
и
устранение.
Самоустанавливающиеся
механизмы.
3
3
Прикладная кинематика
4
2
механизмов. Графические
и графоаналитические методы
исследования. Теория
и примеры.
4
4
Силовой
расчет
машин. 4
2
Теория и примеры расчета.
Трение, к.п.д., силовой расчет с
учетом потерь.
5
5,6
Динамический
анализ 6
2
Формы
отчетности
Отчет
Отчет
Отчет
Отчет
Отчет
6
7
механизма.
Многопоточные
механизмы. Их анализ и
синтез
зубчатые 6
Отчет
2
Итого: 30
12
Таблица 6 - Организованная самостоятельная работа
№
раздела
Трудоемкость,
часов
Вопросы, выносимые на
самостоятельное изучение
Формы
отчетности
Очная
Заочная
форма
форма
обучения обучения
плоских 6
1
Реферат
1
Структурный
анализ
стержневых механизмов.
2
Динамическая
балансировка 6
вращающихся частей машины.
Теоретическое и
эксперимен- 6
тальное
определение приведенного
момента инерции.
Анализ и синтез кулачковых 6
механизмов.
2
Реферат
2
Реферат
2
Реферат
5
Методы изготовления зубчатых 6
колес. Формирование эвольвентных
зубчатых
зацеплений
методом
огибания.
1
Реферат
6
Исследование структуры и ки- 6
нематики планетарных и дифференциальных механизмов
36
Итого:
1
Реферат
3
4
9
5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины
5.1. Перечень
дисциплины
оценочных
средств
для
текущего
контроля
освоения
Текущая аттестация студентов производится в дискретные временные интервалы
лектором и преподавателем (ями), ведущими практические занятия по дисциплине в
следующих формах:
• тестирование;
• письменные домашние задания;
• выполнение практических работ;
• защита практических работ;
• устные опросы;
• контрольные работы.
5.2. Состав фонда оценочных средств для проведения промежуточной
аттестации обучающихся по дисциплине
Промежуточная аттестация по результатам семестров по дисциплине проходит в
форме письменного экзамена:
- ответ на теоретические вопросы;
- решение задач;
- проведение зачёта;
- тестирование.
5.3. Темы курсового проек
Студенты выполняют курсовой проект на тему: «Кинематика и кинетостатика
рычажного механизма. Расчет планетарного и синтез кулачкового механизма». Данные
для расчёта принимаются из методического пособия по выполнению курсового проекта в
соответствии с вариантом задания, устанавливаемым преподавателем.
5.4. Контрольные вопросы по дисциплине
1. Предмет ТММ и его значение для техники.
2. История развития науки о машинах.
3. Основные понятия и определения ТММ: машина, механизм, кинематическая пара,
кинематическая цепь.
4. Классификация кинематических пар.
5. Условное изображение кинематических пар и звеньев плоских механизмов.
6. Классификация кинематических цепей.
7. Структурная формула П.Л. Чебышева для оценки степени подвижности плоской
кинематической цепи.
8. Замена высших кинематических пар в плоских механизмах.
9. Основной принцип образования рычажных механизмов (общие закономерности).
10. Группы Ассура и их классификация.
11. Местные подвижности и избыточные связи в механизмах.
12. Последовательность структурного анализа и классификация механизмов.
13. Основные задачи и методы кинематического исследования механизмов.
14. Общие положения кинематики плоских механизмов.
15. Определение скоростей и ускорений звеньев групп 2-го класса (1-го, 2-го, 3-го.
4-го и 5-го видов).
16. Основные свойства планов скоростей.
17. Основные свойства планов ускорений.
18. Основные задачи динамики механизмов и машин.
19. Классификация сил, действующих на звенья механизма. Механический к.п.д.
машин.
20. Определение сил инерции звеньев механизма.
21. Условия статической определимости плоских кинематических цепей.
22. Принцип кинетостатики при силовом расчете механизмов. Последовательность
силового расчета механизма.
23. Общие замечания к силовому расчету механизмов 2-го класса.
24. Силовой расчет групп Ассура 2-го класса (1-го, 2-го, 3-го, 4-го и 5-го видов).
25. Силовой расчет начального звена механизма.
26. Основные задачи и методы исследования движения машин и механизмов.
27. Динамическая модель механизма.
28. Кинетическая энергия механизма с одной степенью подвижности. Приведенная
масса и приведенный момент инерции механизма.
29. Приведенная сила и приведенный момент сил механизма.
30. Две динамические модели приведения механизма.
31. Уравнение движения машины в энергетической форме.
32. Дифференциальное уравнение движения машины.
33. Режимы движения машины. Коэффициент неравномерности хода при
неравномерном вращении главного вала машины.
35. Динамический анализ движения машинного агрегата при установившемся
режиме. Причины неравномерности хода.
36. Назначение маховика и определение его момента инерции.
37. Общие положения об уравновешивании механизмов.
38. Условия "статической" и моментной уравновешенности механизмов.
39. Уравновешивание рычажных механизмов по способу замещающих масс. Условия
размещения массы звена по замещающим точкам.
40. Статическое уравновешивание масс шарнирного четырехзвенника.
41. Статическое уравновешивание масс кривошипно-ползунного механизма.
42. Уравновешивание сил инерции жестких роторов (краткая теория вопроса).
Виброзащита машин.
43. Статический и моментный дисбаланс ротора. Условия динамической
уравновешенности ротора.
44. Зубчатые механизмы и их классификация.
45. Основные геометрические элементы зубчатого венца, их обозначения и
определения. Шаг зацепления. Модуль зацепления. Делительная окружность.
46. Передаточное отношение зубчатых механизмов. Цилиндрическая зубчатая
передача.
47. Многозвенные зубчатые механизмы. Рядовые зубчатые редукторы.
48. Ступенчатые зубчатые механизмы с неподвижными осями колес.
49. Планетарные зубчатые механизмы, их классификация.
50. Основной закон зацепления (теорема Виллиса).
51. Эвольвента круга, ее свойства и уравнения в параметрической форме.
52. Методы изготовления зубчатых колес.
53. Реечный исходный производящий контур, его основные параметры.
54. Станочное зацепление заготовки с реечным инструментом.
55.Проектирование зубчатой передачи эвольвентного зацепления с учетом
качественных показателей.
56. Свойства эвольвентного зацепления.
57. Явление подрезания ножки и заострение головки зуба.
58. Кулачковые механизмы, их классификация, достоинства и недостатки.
59. Задачи и методы кинематического исследования плоских кулачковых
механизмов.
60. Метод обращения движения (метод инверсии) для определения кинематических
характеристик относительного движения пары звеньев.
61. Удары в кулачковом механизме.
62. Угол давления и его роль в силовом анализе кулачкового механизма.
63. Роликовый толкатель. Условие качения ролика по кулачку и обоснование
размера радиуса ролика.
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
6.1. Перечень основной и дополнительной учебной литературы
Таблица 7
Обеспечение дисциплины основной и дополнительной литературой по дисциплине
N
п/п
Автор
Название
Место
издания
Наименование
издательства
Год
издани
я
Количество
экземпляров
2011
14
Базовая литература
1
Артоболевский
И.И.
Теория механизмов и
машин: Учебник для
втузов. 6-е издание,
стереотипное.
Москва
ИД Альянс
Основная литература
1
Голосеев Б.А.
2
Смелягин А. И.
3
Тимофеев Г.А.
Теория механизмов и Москва
машин
4
Тимофеев Г.А.
Теория механизмов и Москва
машин
5
Попов С.А.
6
7
Методическое
пособие к выполнению курсового проекта по дисциплине:
«Теория механизмов
и машин», на тему
«Структура, кинематика м кинетостатика
механизмов»
Теория механизмов и
машин
ХантыЮгор. гос. ун-т.
Мансийс
к
2014
Электроннобиблиотечная
система
Москва
2006
Электроннобиблиотечная
система
Электроннобиблиотечная
система
Электроннобиблиотечная
система
20
Инфра
Моск. Тех. гос. техн. 2010
ун-т им. Н.Э.
Баумана.
Моск. Тех. гос. техн. 2009
ун-т им. Н.Э.
Баумана.
Высшая школа
2004
Курсовое
Москва
проектирование по
теории механизмов
и механике машин
Артоболевский
Сборник задач по
Москва
Наука
И.И., Эдельштейн теории механизмов и
Б.В.
машин
Кореняко А.С. Курсовое
Киев
Вища школа
проектирование по
теории механизмов и
машин .
Дополнительная литература
1973
1970
Электроннобиблиотечная
система
Электроннобиблиотечная
система
Сб. материалов 2- Развитие
й регион. науч.автотранспортного
тех. конф.
комплекса ХантыМансийского
автономного округа Югры
Сб. материалов 1- Проблемы и
й регион. науч.достижения
тех. конф
автотранспортного
комплекса ХантыМансийского
автономного округаЮгры
1
2
6.2.
"Интернет»
№
Перечень
ресурсов
ХантыМансийс
к
Югор. гос. ун-т.
2012
Электроннобиблиотечная
система
ХантыМансийс
к
Югор. гос. ун-т.
2011
Электроннобиблиотечная
система
информационно-телекоммуникационной
1
Ссылка на
информационный
ресурс
http://diss.rsl.ru
2
http://elibrary/ru
3
http://nglib.ru
4
http://e.lanbook.com
Электронная
библиотека
диссертаций РГБ
Научная
электронная
библиотека elibrary.ru
Электронная
библиотека
Нефть и Газ
ЭБС издательства «Лань»
5
http://e.znanium.com
ЭБС «ZNANIUM.COM»
6
7
8
Наименование ресурса
в электронной форме
сети
Доступность
Гарант
Консультант +
Рубикон
авторизированный
доступ
авторизированный
доступ
авторизированный
доступ
авторизированный
доступ
авторизированный
доступ
Локальная сеть
Локальная сеть
Локальная сеть
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Название
оборудования
Лекции*
1. Аудитория
для
проведения
лекционных и практических
занятий,
оборудованная в соответствии с нормативами, утвержденными Минобрнауки
России.
Лекции № 1-4
Специализированна
я лаборатория с
набором необходи-
Лекции № 5-8
Таблица 8
Самостоятельная
работа
Практические
и/или семинарские
занятия***
.
Практические
занятия №1-3
Самостоятельная работа
№1-3
мых
демонстрционных
средств,
макетов и набора
плакатов и оборудования для выполнения
практических
работ, обеспечивающих получение знаний по дисциплине.
1. Компьютерный
класс
на
12
посадочных мест с
набором прикладных
программ по дисциплине, обеспечивающих
выполнение
курсовых работ.
8.
Практические
занятия №4-6
Самостоятельная
работа № 4-6
Курсовой проект
Лист дополнений и изменений, внесенных в рабочую программу
Дополнения изменения в рабочей программе на 20__/20__ уч.г.
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
1)_________________________________________________;
2)_________________________________________________;
3)_________________________________________________.
Изменения, внесенные в рабочую программу, ОДОБРЕНЫ
на
заседании
обеспечивающей кафедры «_______________________» протокол № _____ от _________
(наименование кафедры)
Разработчик(и)
_________________
(ученое
звание,
степень)
ученая
_________________
(подпись)
_________________
(И. О. Фамилия)
_________________
(подпись)
_________________
(И. О. Фамилия)
Зав. обеспечивающей кафедрой
_________________
(ученое
звание,
степень)
ученая
Зав.
выпускающей
кафедрой
(специальности)___________________________
(код и наименование направления/специальности)
_________________
_________________
(ученое звание, ученая
(подпись)
направления
_________________
(И. О. Фамилия)
степень)
Рабочая программа СОГЛАСОВАНА, информационное обеспечение учебной дисциплины
соответствует Требованиям к условиям реализации основных образовательных программ.
Директор Научной библиотеки ______________________ ________________________
(подпись)
(И. О. Фамилия)