Podstawy konstrukcji maszyn

Nazwa przedmiotu:
Podstawy konstrukcji maszyn
Fundamentals of machine design
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
Mechatronika
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom przedmiotu:
kierunkowy ogólny
I stopnia
B08
Rok: II
Semestr: IV
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, ćwiczenia
2WE, 2C
6 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Uzyskanie przez studentów wiedzy z zakresu budowy, sposobu przenoszenia obciążeń
i projektowania elementów maszyn, w tym połączeń, łożyskowania i zespołów przekazywania
napędu.
C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności obliczania elementów maszyn oraz
prostych podzespołów maszyn i urządzeń.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
5.
Wiedza z zakresu zapisu konstrukcji
Znajomość mechaniki i wytrzymałości materiałów w podstawowym inżynierskim zakresie.
Umiejętność obsługi komputera.
Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z internetowych baz wiedzy.
Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – potrafi sformułować ogólne i szczegółowe zasady projektowania i główne kryterium
projektowania, w tym zagadnienia wytrzymałości zmęczeniowej, wyboczenia
sprężystego, zagadnień kontaktowych
EK 2 – potrafi omówić budowę, zidentyfikować obciążenie i wyjaśnić zasady obliczania
podstawowych elementów maszyn: połączeń, elementów sprężystych, łożysk, sprzęgieł
i hamulców, wałów maszynowych, przekładni mechanicznych,
EK 3 – potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn,
EK 4 – potrafi samodzielnie wykonać podstawowe obliczenia prostych podzespołów
mechanicznych do realizacji określonych czynności.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁAD
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
W12
W13
W14
W15
– Zasady projektowania, normalizacja.
– Wytrzymałość zmęczeniowa, wyboczenie sprężyste, zagadnienia kontaktowe.
– Połączenia gwintowe, normalizacja gwintów, śruba jako maszyna robocza, zasady
obliczania śrub, gwinty napędowe, przekładnie śrubowe.
– Połączenia kształtowe: kołkowe, sworzniowe, wpustowe, czopowe, rozwiązania
konstrukcyjne i zasady obliczania.
– Połączenia nierozłączne: spawane, zgrzewane, lutowane, klejowe, zasady
projektowania i obliczania.
– Połączenia tarciowe: wciskowe, zaciskowe, rozprężno-zaciskowe, rozwiązania
konstrukcyjne i zasady obliczania.
– Elementy sprężyste: sprężyny metalowe i elastomerowe.
– Podstawy tribologii, łożyska ślizgowe, rozwiązania konstrukcyjne i zasady
obliczania.
– Łożyskowania toczne, rozwiązania konstrukcyjne, zasady doboru łożysk,
smarowanie, uszczelnienia.
– Wały i osie, zasady projektowania.
– Sprzęgła mechaniczne i hamulce, rozwiązania konstrukcyjne, zasady
projektowania i obliczania.
– Przekładnie zębate: geometria przekładni walcowych, korekcja zazębienia,
obliczenia wytrzymałościowe.
– Przekładnie zębate stożkowe: geometria i obliczenia wytrzymałościowe.
– Przekładnie zębate ślimakowe: geometria i obliczenia wytrzymałościowe.
– Przekładnie pasowe: przekładnie asynchoniczne i synchroniczne, konstrukcja i
obliczanie.
Łącznie godzin
Forma zajęć – ĆWICZENIA
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C9
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
– Tolerancje i pasowania w projektowaniu elementów maszyn.
– Wytrzymałość zmęczeniowa, wykresy zmęczeniowe, rzeczywisty współczynnik
bezpieczeństwa.
– Obliczanie połączeń śrubowych, I przypadek obciążenia śrub, śruby złączne i
napędowe, połączenia z napięciem wstępnym, połączenia poprzeczne.
– Obliczanie połączeń kształtowych: połączenia kołkowe, sworzniowe,
wpustowe, wielowypustowe.
– Obliczanie połączeń spawanych.
– Obliczanie połączeń wciskowych, dobór połączeń rozprężnych.
– Obliczanie sprężyn śrubowych, dobór sprężyn z katalogu.
– Obliczanie łożysk ślizgowych.
– Obliczanie i dobór łożysk tocznych.
– Obliczanie i projektowanie postaci wałów maszynowych.
– Obliczanie podstawowych rodzajów sprzęgieł mechanicznych.
– Obliczenia geometrii przekładni zębatych, korekcja uzębienia, korekcja
zazębienia, elementy obliczeń wytrzymałościowych
– Obliczanie przekładni zębatych stożkowych
– Obliczanie przekładni ślimakowych.
– Obliczanie i dobór przekładni pasowych.
Łącznie godzin
Liczba
godzin
1
2
4
2
1
2
2
1
2
2
2
4
2
1
2
30
Liczba
godzin
1
2
4
2
2
2
1
1
1
3
2
4
2
1
2
30
2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – cykl prezentacji komputerowych do wszystkich tematów wykładów
2. – podręczniki z zakresu obliczeń i projektowania elementów maszyn
3. – tablice, katalogi, normy
SPOSOBY OCENY (F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń projektowych
F2. – ocena umiejętności stosowania wiedzy nabytej podczas wykładu
F3. – ocena realizacji zadania podczas ćwiczeń
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena poprawności obliczania wybranych elementów maszyn– zaliczenie na ocenę
P2. – ocena zdobytej wiedzy i umiejętności w formie egzaminu – zaliczenie na ocenę
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym (wykład, projekt,
30W+30C
60 h
konsultacje)
5h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
25 h
Przygotowanie do ćwiczeń
30 h
Przygotowanie do zadań sprawdzających i egzaminu
27 h
Egzamin
3h
Suma godzin
150 h
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu
6 ECTS
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
2.72 ECTS
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć
o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych
2.4 ECTS
i projektowych
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1.
2.
3.
4.
5.
Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Połączenia, spręŜyny, wały i osie. Pod red. E.
Mazanka. WNT, Warszawa 2012.
Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. ŁoŜyska, sprzęgła i hamulce, przekładnie
mechaniczne. Pod red. E. Mazanka. WNT, Warszawa 2012.
Podstawy konstrukcji maszyn. Pod redakcją B. Branowskiego. Wydawnictwo Politechniki
Poznańskiej, Poznań 2007.
Podstawy konstrukcji maszyn. Pod redakcją Z. Osińskiego. PWN, Warszawa 2002.
L. Kurmaz, O. Kurmaz: Projektowanie węzłów i części maszyn. Wydawnictwo Politechniki
Świętokrzyskiej, Kielce 2011.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr hab. inż. Ludwik Kania prof. PCz. [email protected]
2. dr hab. inż. Janusz Szmidla prof. PCz. [email protected]
3. dr hab. inż. Sebastian Uzny [email protected]
4. dr inż. Szczepan Śpiewak [email protected]
3
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
EK1
EK2
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
(PEK)
K_W18_B_07
K_K01
K_W18_B_07
K_K01
K_K05
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W1,2
1
P2
C1
W3-15
1
P2
EK3
K_U18_B_07
C2
C1-10
2, 3
EK4
K_U18_B_07
C2
C11-15
2, 3
F1, F2
F3, F4
P1
F1, F2
F3, F4
P1
4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
EK1
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu zasad
projektowania
Student częściowo
opanował wiedzę
z zasad
projektowania
Student opanował
wiedzę z zakresu
zasad projektowania,
zna szczegółowe
zasady, ma wiedzę
o rozszerzonych
metodach obliczeń
elementów maszyn
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
zasad projektowania,
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu budowy
elementów maszyn
i metod ich
obliczania
Student opanował
wiedzę z zakresu
budowy elementów
maszyn i sposobów
ich obliczania jedynie
w ogólnym zarysie
Student dobrze
opanował wiedzę
z zakresu budowy
elementów maszyn,
identyfikuje
obciążenie
elementów, umie
omówić i wyjaśnić
zasady ich obliczania
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
budowy elementów
maszyn, zna
i rozumie zasady ich
użycia oraz
szczegółowo omawia
sposoby obliczania
elementów maszyn
Student nie potrafi
obliczyć wymiarów
elementów maszyn,
ani rozwiązać
prostych zadań
wytrzymałościowych
Student nie potrafi
w pełni samodzielnie
rozwiązać zadania
inżynierskiego,
potrzebuje pomocy
prowadzącego
Student samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji ćwiczeń,
potrafi
zidentyfikować
obciążenie i obliczyć
poprawnie wymiary
elementów maszyn
Student potrafi
samodzielnie określić
wariantowe
rozwiązania
problemów
inżynierskich, bez
trudu wykonuje
złożone obliczenia
maszyn.
Student nie potrafi
wykonać
podstawowych
obliczeń podzespołu
maszynowego.
Student wykonał
wyznaczone zadania
obliczeniowe, ale nie
w pełni samodzielnie
Student wykonał
wyznaczone zadania
obliczeniowe
podzespołów
maszyn, potrafi
prezentować wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
wyznaczone zadania,
potrafi w sposób
zrozumiały
uzasadniać
zastosowane
metody, zna ich
słabe i mocne strony
EK2
EK3
EK4
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia
wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęć i programie studiów dostępne są
na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl
2. Pliki prezentacji znajdują się na stronie internetowej IMiPKM: www.imipkm.pcz.pl
3. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz
umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia.
5