МЕХАНИКА. ОСНОВЫ...

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Авторы:

Брюховецкая Е.Н. Самосенко С.Н.

Карасев Е.В.

МЕХАНИКА. ОСНОВЫ МАШИНОВЕДЕНИЯ

Организационно-методические указания по освоению дисциплины

Красноярск 2008

2

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие сведения 3 2. Общая характеристика дисциплины 9 3. Компетентностный подход при преподавании дисциплины 10 4. Связь с другими дисциплинами 11 5. Структура дисциплины 13 6. Структура и методика преподавания теоретического курса 15 7. Структура и методика преподавания лабораторного практикума, практических и семинарских занятий

20

8. Методика проведения курсового проектирования 23 9. Структура и методика проведения самостоятельной работы студен-тов

27

10. Реализация графика учебного процесса и самостоятельной работы 33 11. Методика применения кредито-рейтинговой системы 37 12. Литература и информационные источники 46 13. Методика проведения промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине

47

3

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Специальность, по которой создается методический комплекс входит в Перечень направлений (специальностей) высшего профессионального обра-зования Российской Федерации для ФГОС третьего поколения (проект).

Цели высшего профессионального образования (ВПО) по укрупненной группе 220000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Ав-томатизированное управление жизненным циклом продукции» в области обучения и воспитания личности.

В области обучения целью ВПО по по укрупненной группе 220000 «Ав-томатизация и управление» специальности 220305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции» является подготовка в области основ естественнонаучных, общетехнических, экономических, математиче-ских знаний, получение высшего профессионально образования, позволяю-щего выпускнику успешно работать в избранной сфере деятельности, обла-дать универсальными и предметно-специализированными компетенциями, способствующими его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.

В области воспитания личности целью ВПО по по укрупненной группе 220000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Автомати-зированное управление жизненным циклом продукции» является формирова-ние социально-личностных качеств студентов: целеустремленности, органи-зованности, трудолюбия, ответственности, гражданственности, коммуника-тивности, толерантности, повышение их общей культуры.

1.1 Область профессиональной деятельности выпускников Область профессиональной деятельности выпускников по укрупненной

группе 220000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Ав-томатизированное управление жизненным циклом продукции» включает:

– совокупность средств, способов и методов деятельности, направлен-ных на автоматизацию действующих и создание новых автоматизированных и автоматических технологий и производств;

– обоснование, разработку, реализацию и контроль норм, правил и тре-бований к продукции различного служебного назначения, ее жизненному циклу, технологическому процессу ее разработки, изготовления, управления качеством, применения (потребления), транспортировки и утилизации;

– разработку средств и систем автоматизации и управления различного назначения, в том числе жизненным циклом продукции и ее качеством, при-

4

менительно к конкретным условиям производства на основе отечественных и международных нормативных документов;

– проектирование и совершенствование структур и процессов промыш-ленных предприятий в рамках единого информационного пространства;

– создание и применение алгоритмического, аппаратного и программ-ного обеспечения для проектирования инженерных задач, управления и кон-троля технологическими процессами и производствами, обеспечивающих вы-пуск высококачественной, безопасной, конкурентоспособной и освобождаю-щих человека полностью или частично от непосредственного участия в про-цессах получения, трансформации, передачи, использования, защиты инфор-мации и управления производством;

– обеспечение высокоэффективного функционирования средств и сис-тем автоматизации, управления, контроля и испытаний заданным требовани-ям при соблюдении правил эксплуатации и безопасности.

1.2 Объекты профессиональной деятельности выпускников Объектами профессиональной деятельности выпускников по укрупнен-

ной группе 220000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции»являются:

– продукция и оборудование различного служебного назначения пред-приятий и организаций, производственные и технологические процессы ее изготовления;

– системы автоматизации производственных и технологических про-цессов изготовления продукции различного служебного назначения, управле-ния ее жизненным циклом и качеством, контроля и испытаний;

– средства технологического оснащения автоматизации, управления, контроля, диагностирования, испытаний основного и вспомогательного про-изводств, их математическое, программное, информационное и техническое обеспечение, а также методы, способы и средства их проектирования, изго-товления, отладки, производственных испытаний, эксплуатации и научного исследования в различных отраслях национального хозяйства;

– нормативная документация;

1.3 Виды профессиональной деятельности выпускников – проектно-конструкторская – производственно-технологическая; – организационно-управленческая, – научно-исследовательская; – сервисно-эксплуатационная.

5

Конкретные виды профессиональной деятельности, к которым в основ-ном готовится выпускник, должны определять содержание его образователь-ной программы, разрабатываемой высшим учебным заведением совместно с заинтересованными работодателями.

1.4 Задачи профессиональной деятельности выпускника

1.4.1 Проектно конструкторская деятельность – подготовка заданий на модернизацию и автоматизацию действующих

производственных и технологических процессов и производств, технических средств и систем автоматизации, управления, контроля, диагностики и испы-таний; разработку новых автоматизированных и автоматических технологий, средств и систем, в том числе управления жизненным циклом продукции и ее качеством;

– проведение патентных исследований с целью обеспечения патентной чистоты и патентоспособности новых проектных решений и определения по-казателей технического уровня проектируемой продукции, автоматизирован-ных и автоматических технологических процессов и производств, средств их технического и аппаратно-программного обеспечения;

– составление описаний принципов действия и устройств проектируе-мых технических средств и систем автоматизации, управления, контроля и диагностики технологических процессов и производств;

– проектирование архитектурно-программных комплексов автоматизи-рованных и автоматических систем управления, контроля, диагностики и ис-пытаний общепромышленного и специального назначения для различных от-раслей национального хозяйства;

– разработка эскизных, технических и рабочих проектов автоматизиро-ванных и автоматических производств, технических средств и систем автома-тизации, управления, контроля, диагностики и испытаний систем управления жизненным циклом продукции и ее качеством с использованием современ-ных средств автоматизации проектирования отечественного и зарубежного опыта разработки конкурентоспособных изделий;

– проведение технических расчетов по проектам, технико-экономического и функционально-стоимостного анализа эффективности про-ектируемых технических средств и систем автоматизации, управления, кон-троля диагностики, систем управления жизненным циклом продукции и ее качеством;

– разработка функциональной, логической и технической организации автоматизированных и автоматических производств, их элементов, техниче-ского, алгоритмического и программного обеспечения на базе современных методов, средств и технологий проектирования;

– оценка инновационного потенциала проекта;

6

– разработка (на основе действующих стандартов) методических и нор-мативных документов, технической документации, а также предложений и мероприятий по реализации разработанных проектов.

– оценка инновационных рисков коммерциализации проектов.

1.4.2 Производственно-технологическая деятельность – модернизация и автоматизация действующих и проектирование новых

автоматизированных и автоматических производственных и технологических процессов с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства;

– разработка и практическая реализация средств и систем автоматиза-ции контроля, диагностики и испытаний, автоматизированного управления жизненным циклом продукции и ее качеством;

– обеспечение необходимой жизнестойкости средств и систем автома-тизации, контроля, диагностики, испытаний и управления при изменении действия внешних факторов, снижающих эффективность их функционирова-ния и планирование мероприятий по постоянному улучшению качества про-дукции;

– анализ состояния и динамики функционирования средств и систем ав-томатизации, контроля, диагностики, испытаний и управления качества про-дукции, метрологического и нормативного обеспечения производства, стан-дартизации и сертификации с применением надлежащих современных мето-дов и средств анализа;

– разработка мероприятий по комплексному использованию сырья, за-мене дефицитных материалов и изыскание способов утилизации отходов производства;

– исследование причин брака в производстве и разработка предложений по его предупреждению и устранению;

– обеспечение надежности и безопасности на всех этапах жизненного цикла продукции;

– выбор систем экологической безопасности производства;

1.4.3 Организационно-управленческая деятельность – организация работы коллектива исполнителей, принятие исполни-

тельских решений в условиях различных мнений, определение порядка вы-полнения работ;

– руководство разработкой продукции ее изготовлением, контролем, испытанием, а также средств и систем автоматизации, контроля, диагностики и испытаний, управления производством, жизненным циклом продукции и ее качеством, программного обеспечения, их внедрением и эффективной экс-плуатацией;

– поиск оптимальных решений при создании продукции, разработке ав-томатизированных технологий и производств, средств их технического и ап-

7

паратно-программного обеспечения с учетом требований качества, надежно-сти и стоимости, а так же сроков исполнения, безопасности жизнедеятельно-сти и экологической чистоты;

– контроль за испытанием готовой продукции, средствами и системами автоматизации и управления, поступающими на предприятие материальными ресурсами, внедрением современных методов автоматизации и управления производством, жизненным циклом продукции и ее качеством;

– руководство созданием нормативно-правовой документации, регули-рующей деятельность по автоматизации и управлению производством, жиз-ненному циклу продукции и ее качеству;

– адаптация научно-технической документации к прогнозируемому усовершенствованию, модернизации, унификации выпускаемой продукции, средств и систем автоматизации и управления;

– профилактика производственного травматизма, профессиональных заболеваний, предотвращение экологических нарушений;

– подготовка заявок на изобретения и промышленные образцы в облас-ти автоматизированных технологий и производств, управления жизненным циклом продукции и ее качеством;

– оценка стоимости объектов интеллектуальной деятельности; – организация в подразделении работы по совершенствованию, модер-

низации, унификации выпускаемых изделий, действующих технологий их элементов и технических средств автоматизированных производств и по раз-работке проектов стандартов и сертификатов;

– адаптация современных версий систем управления жизненным цик-лом продукции и ее качеством к конкретным условиям производства на осно-ве международных стандартов;

– подготовка отзывов и заключений на проекты стандартов, рационали-заторские предложения и изобретения;

– организация работы по осуществлению авторского надзора при изго-товлении, монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию выпускае-мых изделий и объектов, внедрению технологий;

– поддержка единого информационного пространства планирования и управления предприятием на всех этапах жизненного цикла производимой продукции;

– проведение маркетинга и подготовка бизнес-плана выпуска т реализа-ции перспективных и конкурентоспособных изделий, технологических про-цессов;

– участие в разработке планов и программ организации инновационной деятельности на предприятии;

– математическое моделирование процессов, оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления с ис-пользованием современных технологий проведения научных исследований;

8

– разработка алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления;

– сбор, обработка, анализ, систематизация и обобщение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направле-нию исследований, выбор методов и средств решения практических задач;

– разработка методик, рабочих планов и программ проведения научных исследований и перспективных технических разработок, подготовка отдель-ных заданий для исполнителей, научно-технических отчетов, обзоров и пуб-ликаций по результатам выполненных исследований;

– управление результатами научно-исследовательской деятельности и коммерциализация прав на объекты интеллектуальной собственности;

– фиксация и защита объектов интеллектуальной собственности;

1.4.4 Научно-педагогическая деятельность – участие в разработке программ учебных дисциплин и курсов на осно-

ве изучения научной, технической и научно-методической литературы, а так-же собственных результатов научных исследований;

– постановка и модернизация отдельных лабораторных работ и практи-кумов по дисциплинам профилей направления;

– проведение отдельных видов аудиторных учебных занятий, включая лабораторные и практические, а также обеспечение научно-исследовательской работы студентов;

– применение новых образовательных технологий, включая системы компьютерного и дистанционного обучения;

1.4.5 Сервисно-эксплуатационная деятельность – организация и контроль работ по наладке, настройке, регулировке,

опытной проверке, регламенту техническому, эксплуатационному обслужи-ванию оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагности-ки, испытаний и управления, средств программного обеспечения;

– практическое применение современных методов и средств определе-ния эксплуатационных характеристик оборудования, данных средств и сис-тем;

– участие в работах по наладке, настройке, регулировке, опытной про-верке, регламентному, техническому, эксплуатационному обслуживанию оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, ис-пытаний и управления, средств программного обеспечения, сертификацион-ным испытаниям изделий;

– выбор методов и средств измерения эксплуатационных характеристик оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, ис-пытаний и управления, инсталляция, настройка и оборудование системного, инструментального и прикладного программного обеспечения данных средств и систем;

9

– участие в организации диагностики технологических процессов, обо-рудования, средств и систем автоматизации и управления;

– участие в организации приемки и освоения вводимых в производство оборудования, технических средств и систем автоматизации, контроля, диаг-ностики, испытаний и управления;

– составление заявок на оборудование технические средства и системы автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и управления

1.4.6 Другие (специальные) виды деятельности – организация повышения квалификации и тренинга сотрудников под-

разделений в области автоматизации технологических процессов и произ-водств, автоматизированного управления жизненным циклом продукции и ее качеством.

2 Общая характеристика дисциплины

Дисциплина «Механика. Основы машиноведения» рассматривает науч-

ные, прикладные и информационные вопросы в области инновационной под-готовки специалистов для машиностроительных предприятий Сибирского ре-гиона, способных решать задачи по автоматизации проектирования машин и технологической подготовке их производства на базе информационной инте-грации и конкурентоспособных, рыночных принципов.

Информационные технологии (IT) преподавания данной дисциплины с использованием CAD/CAE/CAM технологий включены в перечень критиче-ских технологий, утвержденных Президентом РФ в 2002 году.

Цель дисциплины – формирование профессиональных компетенций в области современных IT-технологий для проектируемых машин.

Основные задачи дисциплины: – изучение современных информационных технологий проектирования,

математического и компьютерного моделирования конкурентоспособной продукции машиностроения и технологических процессов при создании но-вой техники;

– изучение международных стандартов, регламентирующих структуры данных и форматы файлов, обеспечивающих функционирование всех компо-нентов системы информационной поддержки изделий (ИПИ) и ее целост-ность;

– изучение средств адаптации и расширения IT-технологий в соответст-вии с потребностями конкретного предприятия;

– изучение принципов построения информационного обеспечения ме-тодики преподавания и средств расширения.

10

– изучение методов маркетинговых исследований с поиском оптималь-ных решений при создании продукции с учетом требований качества, надеж-ности и стоимости, а также сроков её изготовления, безопасности жизнедея-тельности и экологической чистоты.

3 Компетентностный подход при преподавании дисциплины В результате обучения данной дисциплине студент должен демонстри-

ровать следующие компетенции:

- общенаучными (ОНК): − готовность использовать основные законы естественнонаучных и об-щепрофессиональных дисциплин в профессиональной деятельности (ОНК-2); − умение применять методы математического анализа, математического и физического моделирования, теоретического и экспериментального исследования в фундаментальных и прикладных науках (ОНК-3);

- инструментальными (ИК):

− готовность работать с информацией из различных источников, когнитивные способности (ИК-3);

− способность самостоятельно работать на компьютере (уровень квалифицированного пользователя) (ИК-5);

− владение техниками инженерной и компьютерной графики; (ИК-6);

− владение методиками испытаний, наладки и ремонта техноло-гического оборудования в соответствии с профилем работы (ИК-7).

- социально-личностными и общекультурными (СЛК)

способность и готовность осуществлять свою деятельность в раз-личных сферах общественной жизни с учетом принятых в обществе моральных и правовых норм (СЛК-3); способность и готовность к самосовершенствованию, саморегу-

лированию, самореализации (СЛК-6); способность в условиях развития науки и изменяющейся соци-

альной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, умение приобретать новые знания, использовать раз-личные средства и технологии обучения (СЛК-7);

11

способность и желание постоянно учиться, т.е. совершенствовать имеющиеся и приобретать новые знания в социальной и профессио-нальной области деятельности (СЛК-11); готовность критически переосмысливать накопленный опыт, из-

менять, при необходимости, профиль своей профессиональной дея-тельности (СЛК-12);

- профессиональными (проектно-конструкторская деятельность):

готовность участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования элементов оборудования и объектов деятельности в целом с использованием нормативной документации и современных методов поиска и обработки информации (ПК-1); способность проводить расчеты по типовым методикам и проек-

тирование отдельных деталей и узлов с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием (ПК-2); готовность участвовать в разработке проектной и рабочей техни-

ческой документации, оформлении законченных проектно-конструкторских работ в соответствии со стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами (ПК-3); способность к проведению предварительного технико-

экономического обоснования проектных разработок по стандартным методикам (ПК-4). Способность к организации рабочих мест, их технического осна-

щения, размещению технологического оборудования в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности и производ-ственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда (ПК-5); готовность к планированию и участию в проведении плановых

испытаний технологического оборудования (ПК-7); готовность к поиску научно-технической информации, изучению

отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования с ис-пользованием современных методов поиска и обработки информации (ПК-11); способность к проведению экспериментов по заданной методике

и анализу результатов с привлечением соответствующего математиче-ского аппарата (ПК-12); готовность к проведению измерений и наблюдений, составлению

описания проводимых исследований, подготовке данных для составле-ния обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-13); способность к управлению малыми коллективами исполнителей

(ПК-15);

12

готовность к самообучению и организации обучения и тренинга производственного персонала (ПК-17

− готовность к организации работы персонала по обслуживанию технологического оборудования (ПК-20)

− готовность к контролю технического состояния и оценке оста-точного ресурса оборудования, организации профилактических осмот-ров и текущего ремонта (ПК-21);

− готовность к составлению заявок на оборудование, запасные части, подготовке технической документации на ремонт (ПК-22);

− готовность к приёмке и освоению вводимого оборудования (ПК-23).

4 Связь с другими дисциплинами и образовательными

программами Данная дисциплина ведется (рекомендуется для проведения) для сту-

дентов направления подготовки дипломированных специалистов по укруп-ненной группе специальностей 220000 «Автоматизация и управление», спе-циальности 220305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции».

4 Связь с другими дисциплинами Перечень основных дисциплин и их разделов, усвоение которых необ-

ходимо студентам для изучения данной дисциплины: 1. Математика, разделы алгебра, теория матриц, дифференциальная

геометрия, аналитическая геометрия, математический анализ, операционные исчисления, численные методы решения дифференциальных уравнений, сто-хастические процессы и случайные функции, многомерный статистический анализ, теория графоф, линейная алгебра, векторная алгебра, элементы ана-литической геометрии, элементы теории множеств, комплексные числа, дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные урав-нения, преобразование по Лапласу, ряды, теория оптимизации параметров дифференциальных уравнений;

2. Физика, разделы: физика твердого тела, механические свойства, фи-зика металлов, физика газов и жидкостей, техническая гидромеханика;

3. Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика, разделы: виды и методы проецирования, изображение геометрических тел и поверхностей, позиционные задачи, пересечение поверхностей, метриче-ские задачи, способы преобразования чертежа, компьютерная графика, мо-делирование тела выдавливанием из плоскости, вращением вокруг оси, вы-

13

давливанием по сечениям и по траектории, создание сопряжений компонен-тов сборки. Этапы разработки конструкторской документации, моделирова-ние типовых деталей машин;

4. Электротехника и электроника: разделы: электрические двигатели постоянного и переменного тока, электрические генераторы, автономные электрические системы, электрический привод, аппаратура управления элек-трическим приводом;

5. Механика, разделы: статика, динамика твердого тела, теория меха-низмов и машин, колебания механических систем, устойчивость движения, удар, механика твердых деформируемых тел, теория и расчет элементов кон-струкции;

6. Сопротивление материалов. Основные понятия; метод сечений; цен-тральное растяжение-сжатие; сдвиг; геометрические характеристики сечений. Элементы рационального проектирования простейших систем; расчет стати-чески определимых стержневых систем; метод сил. Анализ напряженного и деформированного состояния в точке тела. Расчет по теориям прочности. Удар; усталость; расчет по несущей способности.

7. Метрология, стандартизация и сертификация, разделы: теоретические основы метрологии, единая система допусков и посадок, основы квалимет-рии, посадки, расчет допусков размеров, понятия взаимозаменяемости и сис-темах допусков, нормирование, методы и средства контроля отклонений формы, расположение поверхности, волнистости, шероховатости поверхно-сти; погрешности измерений, средства измерений, вероятностное описание случайных погрешностей и обработка результатов измерений, метрологиче-ское обеспечение измерений, общие сведения в области стандартизации, пра-вовые основы и научная база стандартизации, системы общетехнических стандартов, сертификация.

8. Программирование на языке высокого уровня; 9. Основы теории управления; 10. Организация ЭВМ и систем; 11. Операционные системы; 12. Компьютерные сети и телекоммуникации; 13. Разработка САПР; 14. Лингвистическое и программное обеспечение САПР; 15. Оборудование машиностроительных производств; 16. Технология автоматизированного машиностроения; 17. Экономика отрасли; 18. Организация и планирование производства.

5 Структура дисциплины Структура дисциплины и распределение трудоемкости дисциплины по

отдельным видам занятий, компетенции, которые они реализуют, а также

14

распределение учебного материала по модулям приведены в таблицах 5.1 и 5.2.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 5.1 Семестр

Вид учебной работы Всего

часов 4 5 6

Общая трудоемкость дис-циплины 6,94 (250) 3,22 (116) 1,83 (66) 1,89 (68)

Аудиторные занятия: 3,3 (119) 1,41 (51) 1,41 (51) 0,47 (17)

Лекции 0,94 (34) 0,47 (17) 0,47 (17) -

практические занятия (ПЗ) 0,94 (34) 0,47 (17) 0,47 (17) -

семинарские занятия (СЗ) - - - -

лабораторные работы (ЛР) 1,41 (51) 0,47 (17) 0,47 (17) 0,47 (17)

другие виды аудиторных занятий - - - -

Самостоятельная работа: 3,64 (131) 1,8 (65) 0,417 (15) 1,41 (51) изучение теоретического кур-

са (ТО) 1,41 (30) 0,417 (15) 0,417 (15) -

курсовой проект (КП) 1,41 (51) - - 1,41 (51)

курсовая работа (КР) 1,39 (50) 1,39 (50) - -

расчетно-графические зада-ния (РГЗ) - - - -

реферат - - - -

задачи - - -

задания - - - -

другие виды самостоятельной работы - - - -

Вид итогового контроля (зачет, экзамен) Экзамен Экзамен Зачет

Содержание дисциплины

Модули дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий)

Таблица 5.2

№ п/п

Модуль дисципли-ны

Лекции Зачетные единицы (часы)

ПЗ или СЗ Зачетные единицы (часы)

ЛР Зачетные единицы (часы)

Само-стоятель-ная рабо-та Зачетные единицы (часы)

Формируемые компетенции

Модуль № 1 Теория ме-ханизмов и машин

0,47 (17) 0,47 (17) 0,47 (17) 1,53 (55)

ОНК2, ОНК3, ИК3, ИК4, ИК5, ИК6,

СЛК3, СЛК6, СЛК7, СЛК11, СЛК12, ПК1,

ПК2, ПК3 Модуль № 2 Детали машин и основы конструи-рования

0,47 (17) 0,47 (17) 0,47 (17) 0,417 (15)

ОНК2, ОНК3, ИК3, ИК4, ИК5, ИК6, СЛК3,

СЛК6, СЛК7, СЛК11, СЛК12, ПК1, ПК2, ПК3

Модуль № 3 Конструи-рование передаточ-ного меха-низма

- - 0,47 (17) 1,41 (51)

ОНК2, ОНК3, ИК6, ПК1, ПК2, ПК3, ПК4, ПК5,

ПК7, ПК15. ПК20, ПК21. ПК22,

ПК23

6 Структура и методика преподавания теоретического курса

Лекции по данной дисциплине читаются только в четвертом и пятом

семестрах (первый и второй модули). Для данной дисциплины разработано издание – курс лекций, в котором подробно изложены теоретические сведе-ния и приведена библиография.

16

Содержание разделов и тем лекционного курса

Дисциплина: «Механика. Основы машиноведения» Модуль № 1 «Теория машин и механизмов» (4-й семестр обучения) Тема 1 (2 часа). Содержание дисциплины. Машина. Механизм. Звено

механизма. Кинематические пары и их классификация. Кинематические цепи. Плоские и пространственные механизмы с низшими парами. Обобщенные координаты механизма. Число степеней свободы механизма. Разновидности механизмов. Избыточные связи. Структурные группы (группы Ассура). Про-ектирование структурной схемы механизма. Кинематические схемы.

Тема 2 (2 часа). Задачи кинематического анализа. Функции положения рычажных механизмов типа (ВВВ, ВВП, ВПВ). Аналоги скоростей и ускоре-ний. Метод преобразования координат. Метод построения планов скоростей и ускорений. Алгоритмы компьютерного кинематического анализа механизмов.

Тема 3 (1 час). Кинематический анализ в плоских механизмах с выс-шими парами. Определение скоростей и ускорений. Передаточные отноше-ния. Кинематический анализ планетарных механизмов.

Тема 4 (2 часа). Задачи силового анализа механизмов. Характеристики сил, действующих на звенья механизма. Силы инерции звеньев. Силы трения в кинематических парах. Координатный способ определения реакций в ки-нематических парах плоских рычажных механизмов для структурных групп.

Тема 6 (2 часа). Уравнения движения механизма с одной степенью сво-боды. Динамические модели механизмов. Приведение сил и масс в плоских механизмах.

Тема 7 (2 часа). Общие методы синтеза механизмов. Этапы синтеза ме-ханизмов. Входные и выходные параметры синтеза. Основные и дополни-тельные условия синтеза.

Тема 8 (2 часа). Приближенные методы синтеза рычажных механизмов с низшими парами. Графические и аналитические методы кинематического синтеза. Синтез плоской высшей кинематической пары. Сопряженные по-верхности. Цилиндрическая зубчатая передача. Эвольвентное зацепление. Способы изготовления сопряженных поверхностей зубьев цилиндрических эвольвентных зубчатых колес. Станочное зацепление. Смещение инструмента при изготовлении зубчатых колес. Начальные параметры передач. Геометри-ческий расчет зубчатой передачи при заданных смещениях. Картина зацепле-ния. Коэффициент перекрытия.

Тема 9 (2 часа). Синтез кулачковых механизмов. Угол давления и его выбор. Определение основных размеров из условия ограничения угла давле-ния.

17

Тема 10 (2 часа). Расчет и проектирование на ЭВМ профиля кулачка по заданному закону движения толкателя.

Модуль № 2 «Детали машин и основы конструирования» (5-й семестр обучения) Тема 11 (1 час). Классификация машин, механизмов, узлов и деталей.

Требования к деталям и узлам. Понятия работоспособности, надежности, тех-нологичности, эстетичности, экономичности

Тема 12 (1 час). Нагрузки на детали и узлы. Критерии работоспособно-сти и влияющие на них факторы. Прочность и жесткость деталей и узлов. Конструкционные свойства материалов. Показатели надежности.

Тема 13 (1 час). Назначение и классификация зубчатых передач. Кон-струкция и геометрия зубчатых цилиндрических колес и передач. Критерии работоспособности передач. Материалы и термообработка, применяемые для изготовления колес. Допускаемые напряжения.

Тема 14 (1 час). Определение расчетной нагрузки. Расчет зубьев на со-противление усталости по изгибу. Расчет передач на контактную выносли-вость. Расчет передач на прочность при перегрузках.

Тема 15 (1 час). Особенности проектирования косозубых цилиндриче-ских передач. Конструктивные особенности конических зубчатых передач. Силы в зацеплении. Алгоритмы расчетов конических передач.

Тема 16 (2 час). Геометрия и механика червячных передач. Критерии работоспособности передач с трением скольжения в зацеплении. Материалы и термообработка, применяемые для изготовления червяков и червячных ко-лес. Алгоритмы проектного и проверочного расчетов. Конструирование эле-ментов передач

Тема 17 (1 час). Особенности конструкций, расчета и проектирования планетарных передач. Механика волновых передач (ВП) вращательного и поступательного перемещения. Геометрические и упруго-деформационные параметры ВП. Критерии работоспособности.

Тема 18 (2 часа). Конструктивные особенности осей и валов. Материа-лы и термообработка. Алгоритмы расчета валов и осей на прочность и вы-носливость. Характеристики подшипников скольжения и область примене-ния. Механика и несущая способность подшипников. Критерии работоспо-собности и основные виды отказов. Материалы трущихся пар и смазки. Кон-струкция подшипниковых опор. Расчет подшипников при смешанном и жид-костном трении.

Тема 19 (2 часа). Подшипники качения. Кинематика подшипников и распределение нагрузки по телам качения. Расчетные схемы радиальных и

18

радиально-упорных подшипников. Подбор подшипников по динамической и статической грузоподъемности. Уплотнительные устройства.

Тема 20 (1 час). Цепные передачи. Конструкции цепей и звездочек. Механика передач. Критерии работоспособности. Алгоритмы проектировоч-ного и проверочного расчетов передач.

Тема 21 (1 час). Ременные передачи трением. Механика ременной пе-редачи. Соотношения между усилиями натяжения ремня. Конструкции рем-ней и шкивов. Критерии работоспособности. Скольжение в ременной переда-че. Алгоритмы проектировочного и проверочного расчетов.

Тема 22 (1 час). Резьбовые соединения. Затяжка и стопорение резьбо-вых соединений. Соединение при совместном действии силы затяжки и внешней осевой нагрузки. Особенности расчета групповых резьбовых соеди-нений.

Тема 23 (1 час). Сварные, паяные и клеевые соединения. Соединения с натягом. Типы сварных соединений и области применения. Виды поврежде-ний и критерии работоспособности. Сварные швы и их расчет при постоян-ных и переменных во времени нагрузках.

Тема 24 (1 час). Упругие элементы (типы, конструктивные особенно-сти, материалы, расчеты при подборе пружин). Муфты и их компенсирующие и демпфирующие способности. Классификация муфт. Дополнительные на-грузки на валы от муфт. Подбор муфт. Расчет рабочих элементов муфт. Ма-териалы и допускаемые напряжения

Модуль № 3 «Конструирование передаточного механизма» (6-й семестр обучения) Демонстрационная презентация курса в электронной форме для демон-

страции во время лекционных и других видов занятий: – «Основные положения. Кинематические пары. Классификация» – 6

слайдов, – «Кинематические цепи» - 5 слайдов, – «Кинематический анализ механизмов» - 13 слайдов, – «Определение положений механизмов методом планов» – 4 слайда, – «Зубчатые механизмы» - 8 слайдов, – «Кинематическое исследование механизмов методом планов» - 3

слайда. – «Силовой анализ механизмов» - 5 слайдов. – «Силовое исследование группы Ассура» - 6 слайдов. – «Уравновешивание механизма» - 11 слайдов. – «Синтез типовых рычажных механизмов» - 8 слайдов. – «Цилиндрические зубчатые передачи» - 19 слайдов. – «Синтез сложного зубчатого механизма» - 12 слайдов.

19

– «Кулачковые механизмы» - 8 слайдов. – «Введение» - 9 слайдов. – «Общие сведения» - 15 слайдов. – «Зубчатые передачи» - 14 слайдов. – «Конические передачи» - 7 слайдов. – «Планетарные и волновые передачи» - 6 слайдов. – «Червячные передачи» - 13слайдов. – «Ременные передачи» - 16 слайдов. – «Цепные передачи» - 9 слайдов. – «Разъемные соединения» - 17 слайдов. – «Неразъемные соединения» - 17 слайдов. – «Валы и оси» - 14 слайдов. – «Подшипники качения» - 12 слайдов. – «Муфты» - 13 слайдов. Примерный план лекционного занятия:

Часть 1 – Приветствие, подготовка к демонстрации презентации, выда-ча других материалов (если необходимо).

Часть 2 – Краткое напоминание о содержании предыдущей лекции, пе-реход к теме нового материала, если необходимо – указать связи с другими дисциплинами.

Часть 3 – Изложение лекционного материала. Необходимо акцентиро-вать внимание аудитории на важных аспектах излагаемого материала (опре-делениях, методиках выполнения работ, логических выводах, взаимосвязях и др.). Если необходимо – привести практические примеры.

Часть 4 – Еще раз кратко изложить основные положения прочитанного материала, сделать выводы.

Часть 5 – Сделать ссылку на литературные источники, курс лекций и пособия по данной дисциплине, сформулировать задание на самостоятельную работу.

7 Структура и методика преподавания лабораторного практикума, практических и семинарских занятий

В данной дисциплине предусмотрены практические и лаборатор-ные занятия, данные по лабораторным работам и их трудоемкости отражены в таблицах 7.1 и 7.2.

20

Лабораторный практикум используется для закрепления теоретического материала дисциплины и обучения навыкам работы с механизмами при кон-структорско-технологическом проектировании, организации производствен-ных процессов и эксплуатации изделия.

Первая часть лабораторного практикума (работы с 1 по 6) предназначе-ны для отработки технологии создания машин в интегрированной среде CAE MEX. Приобретаются навыки работы с электронным архивом документов, проводится ознакомление с технологиями планирования работ по проектам.

Вторая часть лабораторного практикума (работы 7-12) посвящена кон-структорскому проектированию деталей машин: алгоритмам выбора загото-вок, инструмента, оборудования и пр., разработке технологической докумен-тации.

Третья часть лабораторного практикума (работы 15-18) посвящена со-временным методам технологического проектирования и машин и механиз-мов.

Лабораторные работы, проводимые параллельно с курсовым проекти-рованием, способствуют более глубокому пониманию студентами выполняе-мых процессов.

Для данной дисциплины разработано пособие (лабораторный практи-кум), в котором подробно изложены указания по выполнению лабораторных работ, теоретические сведения и библиография.

Требования к оформлению отчетов по лабораторным работам

Отчет должен быть подготовлен в виде файла, сформированного в ре-дакторе MS Word, и оформленного в соответствии с действующим стандар-том предприятия, а также содержать следующие разделы:

– титульный лист; – содержание; – цели и задачи лабораторной работы; – задание для выполнения лабораторной работы; – информацию о выполнении лабораторной работы (описание работы должно содержать схемы, эскизы, изображения, таблицы, иллюстри-рующие процесс выполнения лабораторной работы); – дополнительные материалы, отдельно указанные в требованиях к ла-

бораторной работе.

Таблица 7.1 Лабораторные занятия

п/п № модуля дисциплины

Наименование лабораторных работ. Трудоемкость

1 1

ЛР 1 (2 часа). Структурный анализ исполнительного механизма.

ЛР 2 (4 часа). Кинематический анализ механизма в CAE-MECH.

ЛР 3 (3 часа). Силовой анализ механизма в CAE-MECH.

ЛР 4 (3 часа). Экспериментальное исследование КПД редуктора.

ЛР 5 (2 часа). Уравновешивание вращающихся масс. ЛР 6 (3 часа). Синтез плоского четырехзвенника ме-

тодом инверсии.

2 2

ЛР 7 (3 часа). Геометрический синтез на ЭВМ эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи со смещением исходного профиля.

ЛР 8 (3 часа). Изучение конструкций и измерение параметров цилиндрических редукторов.

ЛР 9 (2 часа). Изучение конструкций и измерение параметров конических редукторов.

ЛР 10 (3 часа). Работа 9. Изучение конструкций и измерение параметров червячного редуктора.

ЛР 11 (3 часа). Изучение конструкций и измерение параметров планетарного редуктора.

ЛР 12 (3 часа). Определение основных геометриче-ских параметров зубчатых колес.

3 3

ЛР 13 (4 часа). Изучение ПК «CADTRANS» и про-ектирование передач.

ЛР 14 (2 часа). Изучение конструкций подшипников качения.

ЛР 15 (2 часа). Изучение конструкций подшипников скольжения.

ЛР 16 (3 часа). Изучение конструкций и расчет пе-редач с гибкой связью.

ЛР 17 (3 часа). Исследование резьбового соедине-ния.

ЛР 18 (3 часа). Изучение конструкций и расчет муфт.

22

Практические занятия используется для закрепления теоретического

материала дисциплины и привития навыков расчета деталей машин и меха-низмов при конструкторско-технологическом проектировании, организации производственных процессов и эксплуатации изделия.

Структура практических занятий приведена в таблице 7.2.

Практические занятия Таблица 7.2

№ п/п

№ модуля дисципли-ны

Тема занятий, трудоемкость

1 1

Тема 1 (2 часа). Выдача заданий на выполнение курсовой работы. Построение кинематической схемы механизма для заданного положения кривошипа. По-строение функции положения выходного звена.

Тема 2 (2 часа). Определение скоростей звеньев и их точек методом планов в системе SolidWorks.

Тема 3 (4 часа). Определение ускорений звеньев и их точек методом планов в системе SolidWorks.

Тема 4 (2 часа). Определение сил, действующих на выходное звено и звенья механизма для заданного и других положений кривошипа.

Тема 5 (3 часа). Расчетное определение реакций в кинематических парах одной структурной группы и движущего момента на ведущем звене. Построение в системе SolidWorks силовых многоугольников.

Тема 6 (2 часа). Расчет приведенной массы (мо-мента инерции) и приведенного момента сопротивле-ния.

Тема 7 (2 часа). Составление дифференциальных уравнений движения исполнительного механизма, при-веденных к вращательному звену. Определение устано-вившейся скорости и движущего момента.

23

2 2

Тема 8 (1 час). Выдача заданий на самостоятель-ную работу студентов. Подбор электродвигателя для привода.

Тема 9 (1 час). Кинематический расчет привода Тема 10 (2 часа). Проектирование тихоходной зуб-

чатой (червячной) передачи. Тема 11 (2 часа). Выбор материалов. Расчет допус-

каемых напряжений. Тема 12 (2 часа). Определение геометрических

размеров передачи. Проверочный расчет передачи. Тема 13 (1 час). Расчет на ЭВМ других передач

привода. Тема 14 (2 часа). Проектирование выходного вала

привода. Тема 15 (2 часа). Проектирование подшипниковых

опор вала. Тема 16 (2 часа). Решение задач по резьбовым и

сварным соединениям. Тема 17 (2 часа). Эскизное проектирование приво-

да.

3 3

Тема 18 (2 часа). Эскизное проектирование редук-тора.

Тема 19 (2 часа). Технический проект редуктора (доработка эскизного проекта).

Тема 20 (2 часа). Подбор смазки, уплотнений, дру-гих элементов редуктора.

Тема 21 (2 часа). Расчет крепления редуктора к ос-нованию.

Тема 22 (2 часа). Технический проект привода. Тема 23 (2 часа). Выполнение рабочей документа-

ции. Тема 24 (2 часа). Оформление пояснительной за-

писки. Тема 25 (2 часа). Защита курсового проекта.

Лицензионное программное обеспечение, используемое при изуче-

нии дисциплины: Операционная система Microsoft Windows XP (64-х разрядная версия) 40 лицензий для ВУЗов. Пакет офисных приложений Microsoft Office 2007 (Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel, Mi-

crosoft Office PowerPoint, Microsoft Office Outlock, Microsoft Office Access) Среды математического моделирования MathCAD rel.14 MatLab 5.0 Интегрированные CAD/CAE-среды CATIA rel 5.15

24

АСКОН в. 10 CAD-среды конструктивного проектирования SolidWorks rel.2008 Компас в. 10 CAE-среды исследования работоспособности ANSYS, ANSYS CFX, Adams CosmosWorks Авторские программы коллектива по синтезу и анализу механиче-

ских систем САПР автоматизированного проектирования механических передач

CADTrans. Пакет программ автоматизированного выбора двигателя, расчета пара-

метров передач зацеплением. Пакет синтеза и анализа рычажных механизмов MECH. 3.6 Самостоятельная работа Изучение теоретического материала.

При изучении теоретического материала рекомендуется использовать основные учебные пособия [1, 2, 3, 4], содержащие цикл лекций, включённый в билеты и тесты, и материал, необходимый для выполнения лабораторного практикума. Целью самостоятельного изучения теоретического курса являет-ся закрепление лекционного материала, получение дополнительных знаний по изучаемой тематике.

Текущий контроль результатов самостоятельного изучения теоретиче-ского материала осуществляется в форме тестирования в течение семестра на 6-й и 11 неделях, а также во время экзаменов на 17-й неделе 4-го семестра и 17-й неделе 5-го семестра ─ в форме билетов.

4 семестр. Время на изучение теоретического материала – 15 часов.

Трудоемкость КР – 40 часов. Темы, выносимые на самостоятельное изучение.

Тема 1 (2 часа). Число степеней свободы механизма. Разновидности механизмов. Избыточные связи. Структурные группы (группы Ассура). Про-ектирование структурной схемы механизма. Кинематические схемы.

Тема 2 (2 часа). Алгоритмы компьютерного кинематического анализа механизмов.

Тема 4 (2 часа). Координатный способ определения реакций в кинема-тических парах плоских рычажных механизмов для структурных групп.

25

Тема 6 (2 часа). Приведение сил и масс в плоских механизмах. Тема 7 (2 часа). Основные и дополнительные условия синтеза. Тема 8 (4 часа). Станочное зацепление. Смещение инструмента при из-

готовлении зубчатых колес. Начальные параметры передач. Геометрический расчет зубчатой передачи при заданных смещениях. Картина зацепления. Ко-эффициент перекрытия.

Тема 9 (1 час). Определение основных размеров из условия ограниче-ния угла давления.

Выполнение курсовой работы.

Задания на выполнение курсовой работы студентам выдают на первых практических занятиях в 4-м семестре. Задания на курсовую работу содержат кинематическую схему исполнительного механизма, предлагаемого к иссле-дованию, и необходимые исходные данные. В индивидуальном порядке, сту-денты выполняют под руководством преподавателя исследование реальных объектов (заказы предприятий, поисковые НИРС и др.

В курсовой работе (КР) исследуется исполнительный механизм шар-нирно-рычажного типа и частично его привод.

Работа состоит из двух частей 1 часть – это расчеты всех передач и деталей, входящих в КР. Расчетная

часть работы оформляется в виде пояснительной записки ПЗ. примерный объем ПЗ 30 листов.

2 часть – конструирование механизма, состоит из двух листов формата А1. Работа выполняется с применением интегрированной среды CAE MEX.

Содержание КР: 1. Кинематическое исследование исполнительного механизма (ИМ).

1.1. Кинематическая схема (план 12-ти положений и два крайних по-ложения).

1.2. График перемещения выходного звена (функция положения). 1.3. Планы скоростей и ускорений для заданного положения меха-

низма. 1.4. Аналитическое решение задачи кинематического анализа. 1.5. Электронная модель механизма, полученная в CAD MECH. 1.6. Графики положений, скоростей и ускорений, распечатанные из

CAD MECH. 1.7. Функция внешней нагрузки выходного звена. 1.8. Сравнительный анализ графического, аналитического и машин-

ного исследования.

26

2. Силовое исследование ИМ. 2.1. Расчетные схемы структурных групп и начального звена. 2.2. Графоаналитическое решение задачи силового анализа. 2.3. Силовые многоугольники структурных групп и начального зве-

на. 2.4. Расчет значений приведенных момента инерции и момента со-

противления механизма к динамической модели. 2.5. Графики силовых реакций в опоре кривошипа и в кинематиче-

ской паре структурной группы, распечатанные из CAD MECH. 2.6. График изменения движущего и среднеквадратического момента

на входном звене, распечатанные из CAD MECH . 2.7. Расчет установившихся значений угловой скорости кривошипа и

движущего момента в приводе. 2.8. Сравнительный анализ графоаналитического и машинного ис-

следования. 5 семестр. Время на изучение теоретического материала – 15 часов. Темы, выносимые на самостоятельное изучение. Тема 12 (1 час). Показатели надежности. Тема 13 (1 час). Материалы и термообработка, применяемые для изго-

товления колес. Допускаемые напряжения. Тема 14 (1 час). Расчет передач на прочность при перегрузках. Тема 16 (2 часа). Алгоритмы проектного и проверочного расчетов.

Конструирование элементов передач Тема 17 (1 час) Геометрические и упруго-деформационные параметры

ВП. Критерии работоспособности. Тема 18 (2 часа) Материалы трущихся пар и смазки. Конструкция под-

шипниковых опор. Расчет подшипников при смешанном и жидкостном тре-нии.

Тема 19 (2 часа). Уплотнительные устройства. Тема 21 (2 часа). Скольжение в ременной передаче. Алгоритмы проек-

тировочного и проверочного расчетов. Тема 22 (2 часа). Особенности расчета групповых резьбовых соедине-

ний. 6 семестр. Трудоемкость КП – 51 часов.

Выполнение курсового проекта.

Задания на курсовой проект составляются в результате выполнения курсовой работы в 4-м семестре. Студент должен самостоятельно составить кинематическую схему проектируемого передаточного механизма и получить

27

у преподавателя необходимые дополнительные исходные данные. В индиви-дуальном порядке, студенты выполняют под руководством преподавателя проектирование реальных объектов (заказы предприятий, поисковые НИРС и др.).

В курсовом проекте (КП) выполняются расчеты, и разрабатывается конструкция учебного машинного агрегата (МА) с применением компьютер-ного метода твердотельного моделирования одной, двух деталей.

Стадии проектирования в КП:

1. Техническое задание – оформляется в виде текстового документа. 2. Техническое предложение и эскизный проект – выполняется вручную

на миллиметровке (общие виды и разрезы с вариантами альтернативных ре-шений), и с применением ЭВМ (расчеты передач, валов, опор).

3. Технический проект – выполняется на миллиметровке как доработка утвержденного варианта эскизного проекта с составлением спецификаций сборочных единиц и выполнением проверочных расчетов передач, валов и опор.

4. Рабочий проект – выполняется с использованием компьютерных тех-нологий с представлением документов: спецификация и сборочный чертеж машинного агрегата; спецификация и сборочный чертеж приводного узла; рабочие чертежи двух, трех деталей (зубчатое колесо, вал, шкив, звездочка); технические расчеты выбранных параметров конструкции машинного агрега-та и краткое описание его основных технических решений. Возможно выпол-нение спецификаций, чертежей деталей и сборочных единиц в электронном виде с распечаткой на листах меньших форматов.

КП состоит из двух частей 1 часть – это расчеты всех передач и деталей, входящих в привод. Рас-

четная часть работы оформляется в виде пояснительной записки ПЗ. Пример-ный объем ПЗ 40 листов.

2 часть – рабочий проект, состоит из трех листов формата А1 (детали – формат А4 или А3, сборочные чертежи - формат А1). Работа выполняется с применением интегрированной среды SolidWorks 2001+/2003.

Методика организации выполнения курсового проекта или курсовой

работы. Условно процесс написания данных видов работ можно разделить на

пять взаимосвязанных этапов: 1. Выбор темы (данный этап может отсутствовать, если тема назначает-

ся преподавателем). На данном этапе студент должен самостоятельно вы-брать интересную для него тему. Тема должна быть также актуальной, понят-ной студенту и соответствовать содержанию учебной дисциплины. Поскольку

28

ученик, как правило, не ограничен в выборе темы (если она не назначена за-ранее), то выбирать ее следует по своим собственным интересам, однако, ес-ли работа пишется в первый раз, то выбирать рекомендуется конкретные, не расплывчатые в формулировке и научном материале темы. Это убережет от простого описания материала и даст возможность подробно вникнуть в кон-кретную проблему, и основательно описать ее. Данную тему можно развить и в последующих работах и даже, доработав ее, превратить в дипломную рабо-ту. Если выбор темы вызывает затруднение, то можно обратиться за помо-щью к преподавателю.

2. Разработка технической части КП. Перед написанием работы очень полезно составить план. Для этого необходимо представлять структуру рабо-ты, поэтому перед составлением плана необходимо ознакомиться с литерату-рой по выбранной теме. Как правило, в плане в произвольной форме излага-ются этапы написания работы и сроки их выполнения. План также должен включать в себя введение, содержание по главам и параграфам, заключение. Составленный план показывается преподавателю и уже в соответствием с ним согласуются дальнейшие действия.

3. Сбор, анализ и обобщение материала по выбранной теме. После вы-бора темы логично начать сбор научной и иной информации по данной теме. Это самый важный и ответственный этап работы. От количества и качества найденных материалов во многом будет зависеть и содержание работы. Спи-сок литературы по конкретной теме можно узнать у преподавателя, найти в списке обязательной и рекомендованной литературы по изучаемой учебной дисциплине, в библиотечном каталоге, либо в интернете. Число литературных источников различно в зависимости от вида работы, тем не менее, список должен состоять не менее чем из пяти наименований.

4. Оформление работы. Данный этап является заключительной стадией подготовки научной работы. На данном этапе автор сводит весь материал в единую работу, оформляет его в соответствии с установленными требования-ми (подробнее об этом, смотри далее). Приступать к чистовому оформлению работы можно лишь после окончательного обобщения и структурирования материала, после учета замечаний и дополнений руководителя научной рабо-ты, после внесения всех дополнений и уточнений. Правильно оформить про-ект также важно.

5. Оформление второй части курсовой работы или курсового проекта заключается в вычерчивании разработанных механизмов и деталей на листах формата А1.

Пояснительная записка (ПЗ) документ, содержащий описание устрой-ства и принцип действия, разрабатываемого изделия, а также обоснование принятых при его разработке технических и технико-экономических реше-ний.

ПЗ – текстовый конструкторский документ разрабатывается на формах, предусмотренных для текстовых конструкторских документов в соответствии

29

с ГОСТ 2.106 68 ЕСКД. При необходимости может содержать схемы, таб-лицы, чертежи, которые допускается выполнять на листах любых форматов, установленных в ГОСТ 2.301 68 ЕСКД.

ПЗ является обязательным документом на этапах разработки техниче-ского предложения, эскизного проекта и технического проекта.

ПЗ в общем случае должна состоять из следующих разделов: введение (с указанием, на основании каких документов разработан

проект); назначение и область применения проектируемого изделия; техническая характеристика; описание и обоснование выбранной конструкции; расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конст-

рукции; описание организации работ с применением разрабатываемого изде-

лия; ожидаемые технико-экономические показатели, уровень унификации

изделия. В зависимости от особенностей изделия отдельные разделы допускает-

ся объединять или исключать, а также вводить новые разделы. ПЗ технического проекта выполняют по ГОСТ 2.106 – 68 ЕСКД с уче-

том следующих основных требований к содержанию разделов: а) в разделе “Введение ” указывают наименование, номер и дату утвер-

ждения технического задания (ТЗ). Если разработка технического проекта предусмотрена не ТЗ, а протоколом рассмотрения технического предложения или эскизного проекта, то делают запись по типу: “Разработка технического проекта предусмотрена эскизным проектом …” и указывают номер и дату протокола рассмотрения эскизного проекта;

б) в разделе “Назначение и область применения изделия” указывают: краткую характеристику области и условий применения изде-

лия; общую характеристику объекта, для применения в котором

предназначено данное изделие (при необходимости); основные данные, которые должны обеспечивать стабильность

показателей качества изделия в условиях эксплуатации; в) в разделе “Техническая характеристика” приводят:

основные технические характеристики изделия (мощность, чис-ло оборотов, производительность, расход электроэнергии, топлива, ко-эффициент полезного действия и другие параметры, характеризующие изделие);

30

сведения о соответствии или отклонениях от требований, уста-новленных ТЗ и предыдущими стадиями разработки, если они проводи-лись, с обоснованием отклонений; г) в разделе “Описание и обоснование выбранной конструкции” приво-

дят: описание и обоснование выбранной конструкции, схем, упаков-

ки (если упаковка предусмотрена) и других технических решений, при-нятых и проверенных на стадии разработки технического проекта. При необходимости приводят иллюстрации;

данные сравнения основных характеристик изделия с характе-ристиками аналогов (отечественных или зарубежных) или дают ссылку на карту технического уровня и качества;

оценку технологичности изделия, в том числе обоснование не-обходимости разработки;

оценку окончательных технических решений на соответствие требованиям по обеспечению патентной чистоты и конкурентоспособ-ности;

сведения об использованных изобретениях (номера авторских свидетельств или номера заявок на изобретения с указанием даты, при-оритета);

результаты испытаний макетов (если они изготовлялись) и дан-ные оценки соответствия макетов заданным требованиям, в том числе эргономики, технической эстетики. При необходимости приводят фото-графии макетов. Для справок допускается указывать обозначения ос-новных конструкторских документов, по которым изготовлялись маке-ты, номер и дату отчета или протокола испытаний;

сведения о соответствии применяемых в изделии заимствован-ных (ранее разработанных) составных частей, покупных изделий и ма-териалов разрабатываемому изделию по техническим характеристика, режимам работы, гарантийным срокам, условиям эксплуатации;

обоснование необходимости применения дефицитных изделий и материалов;

сведения о транспортировании и хранении изделия; сведения о соответствии изделия требованиям техники безопас-

ности и производственной санитарии; д) в разделе “Расчеты, подтверждающие работоспособность и надеж-

ность конструкции” приводят: расчеты, подтверждающие работоспособность изделия (кинема-

тические, электрические, тепловые, расчеты гидравлических и пневма-тических систем и др.);

расчеты, подтверждающие надежность изделия (расчеты пока-зателей долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости и др.). При

31

большом объеме расчетов они могут быть оформлены в виде отдельных документов, при этом в данном разделе приводят только результаты расчетов; е) в разделе “Описание организации работ с применением разрабаты-

ваемого изделия” приводят сведения об организации работ с изделием на месте эксплуатации, в том числе:

описание специфических приемов и способов работы с издели-ем в режимах и условиях, предусмотренных техническим заданием;

описание порядка и способов транспортирования, монтажа и хранения изделия и ввода его в действие на месте эксплуатации;

оценку эксплуатационных данных изделия (взаимозаменяемо-сти, удобства обслуживания, ремонтопригодности, устойчивости против воздействия внешней среды и возможности быстрого устранения отка-зов);

сведения о квалификации и количестве обслуживающего персо-нала; ж) в разделе “Ожидаемые технико-экономические показатели” приво-

дят: экономические показатели (экономическую эффективность от

внедрения и др.), необходимые расчеты; ориентировочный расчет цены опытного и серийного изделия и

затрат на организацию производства и эксплуатацию; з) в разделе “Уровень стандартизации и унификации” приводят:

сведения о стандартных, унифицированных и заимствованных сборочных единицах и деталях, которые были применены при разработ-ке изделия, а также показатели уровня унификации и стандартизации конструкции изделия;

обоснование возможности разработки государственных и отрас-левых стандартов на объекты стандартизации, связанные с разработкой данного изделия, его составных частей и новых материалов. Конструкторская часть КП содержит: 3 листа формата А1 – 1 лист ОВ;

2 лист СБ; 3 лист деталировки. В приложении к пояснительной записке приводят:

копию технического задания, а также, при необходимости, дан-ные (технические требования, правила приемки, методы контроля и другие сведения), подлежащие включению в технические условия, если последние на данной стадии не разрабатывались;

материалы художественно-конструкторской проработки, не яв-ляющиеся конструкторскими документами;

перечень работ, которые следует провести на стадии разработки рабочей документации;

32

уточнение или разработку сетевого графика по дальнейшей раз-работке и внедрению разрабатываемого изделия;

перечень использованной литературы и т.п.; перечень документов, используемых при разработке техниче-

ского проекта и получаемых разработчиком изделия от других предпри-ятий и организаций (авторские свидетельства, экспертное заключение о патентной чистоте, справка потребителя о необходимом объеме произ-водства разрабатываемых изделий и т.п.); при этом документы в прило-жении к пояснительной записке не включают, но в пояснительной за-писке могут быть приведены необходимые сведения из этих документов (например, предмет изобретения, потребные количества изделий на квартал, на год), а также номер и дата документа или сопроводительно-го письма. Важно: тщательно проверить материал на отсутствие ошибок, опечаток,

после проверки на логичность и последовательность изложения. Также сле-дует проверить точность цитат и ссылок, устранить стилистические ошибки.

5. Защита работы. Не менее важный этап защита своей работы. От то-

го, как пройдет защита, будет, в конечном итоге, зависеть окончательная оценка.

Защита работы как правило состоит из доклада, время которого меняет-ся в зависимости от вида работы, и ответов на задаваемые вопросы. Доклад должен быть четким, конкретным, раскрывающим основные положения рабо-ты. Студент должен перечислить и описать основные задачи, поставленные перед ним, объяснить причины выбора темы и ее актуальность, далее следует обоснование тех или иных положений работы (кратко и недвусмысленно), и, наконец сделать соответствующие выводы.

Итоговая оценка будет выставлена в зависимости от следующих факто-ров:

1) глубины разработки проблемы; 2) основательности использования научной литературы; 3) самостоятельности и творческому подходу к осмыслению темы; 4) достоверности и научной обоснованности выводов; 5) правильности оформления, а также других факторов. Сроки на выполнение и защиту всех видов самостоятельной работы,

включая выполнение курсовых проектов указаны в таблицах 10.1, 10.2, 10.3.

При выполнении работы студенты могут пользоваться литературными источниками общего списка, однако основным источником теоретических сведений, необходимых для выполнения работы является пособие по выпол-нению самостоятельной работы, разработанное в рамках данного УМКД.

33

10 Реализация графика учебного процесса и самостоятельной работы

График учебного процесса и самостоятельной работы по модулям дис-

циплины приводится в таблицах 10.1, 10.2, 10.3. Сроки выполнения всех ви-дов аудиторных занятий и самостоятельной работы обусловлены их трудоем-костью.

33

Структура и содержание модулей дисциплины

№ п/п

Наименование модуля,

срок его реализа-ции

Перечень тем лек-ционного курса,

входящих в модуль

(Перечень тем в со-ответствии

с п. 3.2)

Перечень практических и семинарских занятий, вхо-

дящих в модуль

(Перечень тем в соответ-

ствии с п. 3.3)

Перечень лабо-раторных заня-тий, входящих в

модуль (Перечень лабо-

раторных работ в соответствии

с п. 3.4

Перечень самостоя-тельных видов работ, входящих в модуль,

их конкретное напол-нение

(Перечень видов ра-бот и их содержания в соответствии с п.3.5)

Формируемые ком-петенции Умения Знания

1 Теория механиз-мов и машин

Темы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Темы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Лабораторные работы № 1, 2, 3, 4, 5, 6

Самостоятельное изу-чение теоретического курса по темам: 1, 2, 3 … 10. Выполнение КР

ОНК2, ОНК3, ИК3, ИК4, ИК5, ИК6, СЛК3, СЛК6, СЛК7, СЛК11, СЛК12, ПК1, ПК2, ПК3

Поста-новка задач структурного, кинематическо-го и силового исследований механизмов и машин

Основные правила структурного, кинематичес-кого и силово-го расчета ме-ханизма

2 Детали машин и основы конструи-рования

Темы: 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 24

Темы: 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17

Лабораторные работы № 7, 8, 9, 10, 11, 12

Самостоятельное изу-чение теоретического курса по темам: 11, 12, 13,… 24

ОНК2, ОНК3, ИК3, ИК4, ИК5, ИК6, СЛК3, СЛК6, СЛК7, СЛК11, СЛК12, ПК1, ПК2, ПК3

Постановка за-дачи проектиро-ва-ния механи-ческих передач

Основные расчеты дета-лей машин

3 Конструирование передаточного механизма

- Лабораторные работы № 13, 14, 15, 16, 17, 18

Выполнение КП ОНК2, ОНК3, ИК6, ПК1, ПК2, ПК3, ПК4, ПК5, ПК7, ПК15. ПК20, ПК21. ПК22, ПК23

Постановка за-дачи проекти-рования машин

Основные этапы проек-тиро-вания механизмов

34

ГРАФИК учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине

"Механика. Основы машиноведения"

Укрупненной группы 22000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции»

политехнического института, 2 курс на 4 семестр

Число аудиторных заня-тий

Часов на самостоя-тельную работу Недели учебного процесса семестра №

п/п Наименование дисциплины Семестр

Всего По видам

Форма контроля

Всего По видам 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Лекции – 17 экзамен ТО – 15 ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО - -

Лабораторные работы - 17 ЛР ВЛР1 ВЛР2 ЗЛР1, 2 ВЛР3 ВЛР4 ЗЛР3, 4 ВЛР5 ВЛР6 ЗЛР5, 6

Практические занятия - 17

КР-40 ВКР СКР

1 Механика. Основы машиноведения 4 51

55

Тестирова-ние ПК ПК ПК

Условные обозначения: ТО — изучение теоретического курса; РЗ — расчётное задание; ВРЗ — выдача расчётного задания; СРЗ — сдача расчётного задания; КР — курсовая работа; ВКР — выдача курсовой работы; СКР — сдача курсовой работы; КП — курсовой проект; ВКП — выдача курсового проекта; СКП — сдача курсового проекта; РФ — реферат; ВРФ — выдача темы реферата; СРФ — сдача реферата; З — задачи; РЗ — решение задач; СЗ — сдача задач; ЛР — лабораторные работы; ВЛР — выполнение лабораторной работы; ЗЛР — защита лабораторной работы; КН — контрольная неделя (аттестационная неделя); ВК — входной контроль (тестирова-ние), ПК — промежуточный контроль (тестирование).

35










Всего По видам 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Лекции – 17 экзамен ТО – 15 ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО ТО - -




17



36










Всего По видам 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Лекции – 0 экзамен ТО – 0 - - - - - - - - - - - - - - - - -



КП - 510 ВКП СКП


30



37

11 Методика применения кредито-рейтинговой системы В соответствии с «Положением об организации учебного процесса в

Сибирском федеральном университете с использованием зачетных единиц (кредитов) и балльно-рейтинговой системы» от 21 апреля 2008 года, при оценке знаний студента по данной дисциплине преподавателям следует учесть ниже следующие положения.

Организация учебного процесса с использованием системы зачетных единиц (з.е.) и балльно-рейтинговой системы (БРС) характеризуется следую-щими особенностями:

– использование системы переноса и накопления зачетных единиц для оценки успешности освоения студентами учебных дисциплин;

– полная обеспеченность учебного процесса всеми необходимыми ме-тодическими материалами в печатной и электронной формах: учебниками, методическими пособиями, учебно-электронными материалами, доступом к локальным и глобальным сетевым образовательным ресурсам;

– вовлечение в учебный процесс академических консультантов (тьюто-ров), содействующих студентам в формировании индивидуального учебного плана и контролирующих регистрацию учебных достижений;

– личное участие каждого студента в формировании своего индивиду-ального учебного плана на основе большой свободы выбора дисциплин.

11.1 Учебно-методическое обеспечение образовательного процесса

Организация учебного процесса с использованием системы зачетных единиц по данной дисциплине ведется в соответствии с проектом учебного плана, разработанного в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования (ГОС ВПО 3).

Для обеспечения учебного процесса в системе зачетных единиц исполь-зуются три формы учебного плана:

– учебные планы по каждому направлению подготовки (специально-сти), служащие для определения трудоемкости учебной работы студентов на весь период обучения;

– рабочие учебные планы, служащие для организации учебного процес-са в течение учебного года (в том числе для расчета трудоемкости учебной работы преподавателей);

– индивидуальные учебные планы студентов, определяющие их образо-вательную программу на семестр или учебный год.

– основной единицей трудоемкости всех видов учебной работы являет-ся зачетная единица (или кредит ECTS); Учебные планы формируются с ис-пользованием ECTS:

Трудоемкость всех видов учебной работы в планах бакалавров и спе-циалистов устанавливается в з.е., как правило, 1 з.е. = 36 академическим ча-

38

сам общей трудоемкости или 27 астрономическим часам. Трудоемкость всех видов работы в учебных планах магистров устанавливается в з.е. (кредитах) и, как правило, соответствует 30 часам общей нагрузки. Трудоемкость может корректироваться в ходе мониторинга учебного процесса по особому регла-менту.

Таким образом, зачетная единица (кредит) является условным парамет-ром, рассчитываемым на основе реалистичных экспертных оценок совокуп-ных трудозатрат среднего студента, необходимых для достижения целей обу-чения. Зачетные единицы (кредиты) назначаются всем образовательным ком-понентам учебного плана.

Среднегодовое количество зачетных единиц в индивидуальном учебном плане студента на весь период обучения не должно быть меньше 60.

В рабочем учебном плане наряду с аудиторной и самостоятельной ра-ботой предусматриваются консультации студентов по дисциплинам.

Трудоемкости дисциплин, практик, научной работы, физической куль-туры и итоговой аттестации приводятся в учебном плане.

Учебный план содержит трудоемкости в з.е. всех включенных в него дисциплин и видов работы.

11.2 Контроль и оценка успешности освоения дисциплины

11.2.1 Текущий и промежуточный контроль освоения студентом каж-

дой дисциплины осуществляется в рамках накопительной балльно-рейтинговой системы.

11.2.2 Оценка работы студента проводится в 100-балльной шкале по ка-ждому контролируемому виду учебной работы, а также по конкретному моду-лю и дисциплине.

Оценка проставляются в ходе текущего контроля знаний в течение семе-стра (при аттестациях на контрольных неделях или по графику учебного про-цесса), а также при промежуточном контроле – сдаче зачетов и экзаменов.

Оценка не зависит от трудоемкости вида учебной работы или дисцип-лины и должна отражать качество освоения учебного материала и уровень приобретенных знаний, умений и компетенций.

11.2.3 Рейтинговый регламент СФУ устанавливает следующее соотно-шение между оценками в баллах и их числовыми и буквенными эквивалента-ми:

39

Таблица 11.1

Перевод баллов 100-балльной шкалы в их числовые коэффициенты и буквенные оценки

Оценка в 100-балльной

шкале

Оценка в традиционной шкале

Буквенные эквиваленты оценок в шкале ECTS

(% успешно аттестованных) 84–100 5 (отлично)

67–83 4 (хорошо)

50–66 3 (удовлетворительно)

А (отлично) – 10% В (очень хорошо) – 25% С (хорошо) – 30% D (удовлетворительно) – 25% E (посредственно) – 10%

0–49 2 (неудовлетворительно)

FX – неудовлетворительно, с возможной пересдачей F – неудовлетворительно, с повторным изучением дисциплины

11.2.4 Виды контроля Текущая аттестация – аттестация во время семестра, включающая атте-

стацию на практических, семинарских занятиях, контрольных неделях, тестиро-вание, защиту курсовых проектов (работ).

Промежуточная аттестация – аттестация в период сессии включает зачеты и экзамены, предусмотренные учебным планом и действующим в СФУ Положением о промежуточной аттестации. Трудоемкость промежуточ-ной аттестации и распределение трудоемкостей по всем аттестациям дисцип-лины устанавливается в соответствии с таблицами 11.2, 11.3, 11.4.

Итоговая аттестация (сдача государственных экзаменов), оценка практик, защита дипломных проектов и работ, предусмотренные учебным планом по направлению (специальности), осуществляются в установленном порядке. В перечисленных видах аттестаций используется 100-балльная шка-ла и учитываются отведенные учебными планами трудоемкости.

11.2.5 Трудоемкость дисциплины учебного плана представляется суммой трудоемкостей всех оцениваемых видов учебной работы.

Трудоемкости могут выражаться: – в зачетных единицах (кредитах); – в % и/или долях общей трудоемкости. 11.2.6 Трудоемкости zi определенные в % от общей трудоемкости дают

максимальное количество баллов, которое студент может набрать по данному виду учебной работы.

11.2.7 Максимальное количество баллов, которое студент может набрать за текущую и промежуточную аттестации (зачет, экзамен) по дисциплине в се-местре распределяется в пропорции:

– текущая работа – 60 баллов; – промежуточная аттестация – 40 баллов.

40

Организационно-методическое обеспечение учебного процесса по дисциплине в системе относительных единиц для

укрупненной группы 22000 «Автоматизация и управление» специальности 220305.65 «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции»

политехнического института на 4, 5, 6 семестры

Текущая работа (60 %), Аттестация

(40 %)

Виды текущей работы №

п/п

Название модулей

дисципли-ны

Сро

к ре

ализ

ации

мод

уля

неде

ли

Пос

ещае

мост

ь

лекц

ий

Вы

полн

ение

и

защ

ита

лабо

ра-

торн

ых

рабо

т

Пра

ктич

ески

е и

семи

нарс

кие

за-

няти

я

Вы

полн

ение

и

защ

ита

курс

овой

ра

боты

Вы

полн

ение

и

защ

ита

курс

овы

х пр

оект

ов

Сам

осто

ятел

ьное

из

учен

ие т

еоре

-ти

ческ

ого

курс

а

Реш

ение

ком

-пл

екто

в за

дач

Про

меж

уточ

ный

конт

роль

Д

руги

е ви

ды (п

о ре

шен

ию к

афед

-ры

)

Сда

ча з

ачет

а

Сда

ча э

кзам

ена

Ито

го

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Семестр 4

1 Модуль 1 1-17 10 % 10 % 10 % 20 % 10 % 40 % 100 %

Семестр 5

2 Модуль 2 1-17 10 % 20 % 20 % 10 % 40 % 100 %

Семестр 6

3 Модуль 3 1-17 - 20 % - - 40 % 40 % 100 %

41

11.2.8 Средневзвешенная оценка. Средневзвешенная оценка (b) по дисциплине устанавливается, как сум-

ма оценок (bi), умноженных на трудоемкость (zi) оцениваемых видов учебной работы за период аттестации, деленная на общую трудоемкость дисциплины за период аттестации (округляется до целых, может принимать значения от 0 до 100):

,21

2211

m

mm

zzzzbzbzbb

где i = 1, 2,…., m – номера оцениваемых видов учебной работы; m – количество оценок. Если общую трудоемкость по дисциплине за период аттестации считать

равной 1 (z1+z2+….+zm=1), то трудоемкости zi становятся весовыми коэффи-циентами оценок bi в расчете средневзвешенной оценки. Произведение весо-вых коэффициентов на оценки bi дает количество баллов набираемых студен-том по данному виду работ, а сумма баллов по всем видам работ и будет сред-невзвешенной оценкой.

Средневзвешенная оценка может переводиться в традиционную четы-рехбалльную шкалу или буквенную шкалу ECTS и выставляется:

– за период аттестации по модулю (по видам работы); – за период аттестации по дисциплине (по модулям); – за текущую работу в семестре по результатам прошедших аттестаций; – за семестр в целом с учетом баллов за зачет; – за семестр в целом с учетом баллов за экзамен; – за учебный год и весь срок освоения основной образовательной про-

граммы Так как по дисциплине имеется несколько средневзвешенных оценок

(дисциплина изучается три семестра), то итоговая оценка по дисциплине рас-считывается также как средневзвешенная.

42

11.2.9 Пример оценивания:

Таблица 11.5 Лист контрольных мероприятий

(объём учебной работы в % или максимально возможный балл)

Текущая аттеста-

ция 1


ция 2

ИТОГО за текущую работу в семестре

Экзамен Всего

Объем учебной работы в % (максимально возмож-ный балл по виду учебной работы)

20 30 50 50 100

Результаты аттестации

Текущая

аттеста-ция 1


ция 2

Средневзвешенная оценка за текущую работу в семестре

Экзамен Всего

Полученная оценка 60 50 54 50 52 Набранные баллы 12 15 27 25 52

11.2.10 Студент считается аттестованным по дисциплине, если его сред-

невзвешенная оценка за семестр не менее 50 баллов. При этом студенту: – засчитывается трудоемкость дисциплины по учебному плану в зачет-

ных единицах; – выставляется семестровая средневзвешенная оценка в 100-балльной

шкале, характеризующая качество освоения студентом знаний, умений и компетенций по данной дисциплине и учитывающая оценки текущей успе-ваемости студента и промежуточной аттестации.

11.2.11 Для успешной аттестации студенту необходимо, кроме того, дос-тигнуть обязательного минимума уровня освоения учебного материала в виде оценки 50 баллов (удовлетворительно – в традиционной шкале) по итогам:

– защиты каждого курсового проекта (работы); – сдачи зачета и экзамена по каждой дисциплине; – итоговой аттестации, оценки практик, защиты дипломных проектов и

работ. 11.2.12 В течение семестра студент должен, как правило, освоить дисци-

плины в объеме 30 зачетных единиц предусмотренных рабочим учебным пла-ном.

11.2.13 Запись в зачетную книжку. Зачет. При успешной сдаче зачета (не менее 50 баллов) в зачетной

книжке студента указывается: в графе «Часы» – текущая нормативная трудо-емкость дисциплины в з.е., соотнесенная с зачетом; в графе «Зачет» – слово «Зачтено». При дифференцированном зачете, предусмотренном стандартом

43

по направлению (специальности), в графе «Зачет» проставляется оценка в 100-балльной шкале (не менее 50 баллов) и через дробь – оценка в четырех-балльной шкале (прил. 3).

Экзамен. При успешной сдаче экзамена в зачетной книжке студента указывается: в графе «Часы» – вся нормативная трудоемкость дисциплины в з.е. в семестре; в графе «Оценка» – средневзвешенная оценка по дисциплине за семестр (не менее 50 баллов) через дробь – оценка в четырехбалльной шкале (прил. 3).

11.2.14 Порядок перевода студента на следующий курс, порядок ликви-дации академических задолженностей и отчисления студентов, порядок назна-чения стипендий определяются отдельными Положениями СФУ, которые мо-гут, в ряде случаев, предусматривать перевод оценок в стобалльной шкале в традиционную четырехбалльную шкалу.

11.2.15 Для промежуточных и текущих аттестаций студентов предусмат-риваются ведомости по формам, утвержденным учебным управлением.

11.2.16 Рейтинг студента определяется его средневзвешенной оценкой к моменту расчета рейтинга, т.е. средневзвешенной оценкой всех видов учебной работы с начала обучения.

Рейтинг характеризует одним числом успешность освоения дисципли-ны и определяет место студента соответствующего курса обучения среди сту-дентов, обучающихся по конкретной образовательной программе, по факуль-тету, или среди всех студентов СФУ.

11.2.17 По результатам текущей и промежуточной аттестации, вузом со-ставляются и публикуются текущие и семестровые рейтинги студентов. Высо-кий семестровый рейтинг позволяет студенту получить академические льготы и преимущества (повышенную стипендию, бесплатное обучение и пр.) в соот-ветствии с Положениями, действующими в СФУ.

Особые успехи в научной и общественной работе отмечаются в прило-жении к рейтингу. Решение об этом принимается на основании представления кафедры, оформленного соответствующим протоколом.

Студенты имеют право получить аргументированные сведения о своем академическом рейтинге в установленном порядке.

11.2.18 Апелляции по выявленным техническим ошибкам аттестации принимаются преподавателями или деканами от студентов в течение трех дней после публикации результатов.

11.2.19 В начале семестра ведущий преподаватель, начиная работу с по-током, знакомит студентов с условиями изучения дисциплины и оценивания в БРС. Студентам сообщается количество модулей согласно рабочей программе дисциплины, виды и объём учебной работы, охватываемой каждым модулем, весовые коэффициенты модулей и видов учебной работы, сроки и формы про-ведения контрольных мероприятий, условия ликвидации задолженности.

11.2.20 Учебная нагрузка может корректироваться по результатам мони-торинга, предусматривающего в том числе анкетирование студентов.

44

11.2.21 Семестровая оценка успеваемости студента по каждой учебной дисциплине, курсовой работе или проекту (далее – дисциплине) выводится, исходя из максимальной суммы баллов, равной 100, как средневзвешенная.

11.2.22 В каждом семестре имеется аттестационное испытание, и число кредитов и рейтинг определяются по каждому семестру в отдельности. Рейтинг студента по всей дисциплине определяется средневзвешенным суммированием семестровых рейтингов.

11.2.23 Лицам, восстановленным в число студентов, студентам, вышед-шим из академического отпуска, или переведенным из других вузов и не имеющих оценок в баллах, рейтинг вычисляется путем перевода классических оценок в баллы по средней оценке шкалы, установленной в СФУ.

12 Литература и информационные источники

12.1 Основная литература Основная литература 1. Левитский, Н.И. Теория механизмов и машин/ Н.И. -М.: Наука, 1999.-

592 с. 2. Механика машин. Учеб. пособие / И.И. Вульфсон, М.Л.Ерихов,

М.З.Коловский и др.; Под ред Г.А.Смирнова .- М.: Высш. шк., 1999, 511 с. 3. Решетов Д.Н. Детали машин. –М.: Машиностроение, 1999.- 600 с. 4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.

-М.: Высшая школа, 1999.- 400с. 5. Леликов, О.П. Конструирование узлов и деталей машин/ О.П. Лели-

ков; - М.: Высшая школа, 2004. – 447 с. 6. Проектирование механических передач/ С.А. Чернавский, Г.А. Сне-

сарев, Б.С. Козинцев и др; Ред. С.А. Чернавский; - М.: Машиностроение, 2003. - 600 с.

7. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Методи-ческие указания. / Научный редактор Г.А.Смирнов.- Л.:ЛПИ, 1999. - 60 с.

8. Лимаренко Г.Н., Самосенко С.Н. Изучение конструкций и определе-ние основных параметров редукторов. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Красноярск.: Изд. КрПИ, 2003.

9. Основы машиноведения. Расчет геометрических параметров цилинд-рических зубчатых передач./ В.О.Титовская, Г.Н.Лимаренко, В.И.Кулешов, А.А.Максимова. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. 32 с.

45

10. Основы машиноведения. Анализ и синтез плоских исполнительных механизмов машин: Метод. указания / Сост. Г.Н.Лимаренко, В.И.Кулешов, В.И.Сенькин, А.А.Щепин. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. 47 с.

11. Брюховецкая Е.В., Синенко Е.Г. Конищева О.В. и др. Прикладная механика. Учебное пособие. ИПЦ КГТУ 2005, 250 с.

Дополнительная литература 12. Детали машин. Основы проектирования и конструирования: Метод.

указания по выполнению курсового проекта / Сост. Г.Н.Лимаренко, В.И. Сенькин, А.А. Максимова и др. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003, - 64 с.

13. Детали машин. Техническое и рабочее проектирование: Метод. ука-зания / Сост. Г.Н.Лимаренко, В.И. Сенькин, А.А. Максимова и др. Красно-ярск: ИПЦ КГТУ, 2003, - 52с.

14. Подшипники скольжения и качения. Методические указания к вы-полнению лабораторных работ. Красноярск.: Изд. КрПИ, 2000.

15. Брюховецкая Е.В./ Прикладная механика. Теория машин и механиз-мов. Методические указания. / Брюховецкая Е.В., Конищева О.В., Синенко Е.Г., Красноярск, 2003, 85с.

16. Иосилевич Г.Б. Детали машин. – М.: Машиностроение,1999. – 368 с. 17. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 1-3. –

М.: Машиностроение, 1998. 18. Орлов П.Н. Основы конструирования. Справочно-методическое по-

собие. Кн. 1 и 2 –М.Машиностроение. 2003. 19. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного приме-

нения: Справочник Л.С.Бойко, А.З.Высоцкий, Э.Н.Галиченко и др. – М.: Машиностроение, 2004. – 247 с.

20. Брюховецкая Е.В., Мерко М.А., Нестеренко В.В и др. Практикум по «Механике». ИПЦ КГТУ, Красноярск, 2004, 202 с.

46

13 Методика проведения промежуточной и итоговой аттестации по дисциплине

В данной дисциплине предусматриваются следующие виды аттестаций: Текущая аттестация – аттестация во время семестра, включающая ат-

тестацию на лабораторных занятиях, контрольных неделях, тестирование, защиту курсовых проектов (их этапов).

Оценка в 100-балльной шкале за выполнение и защиту курсового про-екта (работы) может вноситься в ведомость, зачетную книжку и приложение к диплому.

Промежуточная аттестация – аттестация в период сессии включает зачеты и экзамены, предусмотренные учебным планом и действующим в СФУ Положением о промежуточной аттестации. Трудоемкость промежуточ-ной аттестации и распределение трудоемкостей по всем аттестациям дисцип-лины устанавливается в соответствии с таблицей 11.2.

Сроки проведения промежуточных аттестаций указаны в таблицах 10.1, 10.2, 10.3.

Неучастие в промежуточной аттестации в установленный срок без ува-жительной причины приравнивается к неудовлетворительной оценке. Если причина неучастия студента в промежуточном контрольном мероприятии яв-ляется уважительной, преподаватель переносит это мероприятие для данного студента на другое время.

Методы контроля результатов обучения, используемые в работе, можно условно разделить на два типа: «бланковые или устные» и «электронные сис-темы тестирования». «бланковые или устные» включает методы контроля:

– Устный опрос: фронтальный и индивидуальный (позволяет акценти-ровать внимание студентов на основных положениях пройденной темы).

– Устный и письменный зачет в конце каждой глобальной темы позво-ляет проверить знания студентов в целом, в системе. Только сдав зачет сту-денты могут приступить к лабораторной работе. Это является сильнейшим побудительным стимулом.

Необходимость изучения лекционного материала заставляет проводить обязательную письменную проверку теории у всей группы. Требуется, чтобы материал записывался регулярно, грамотно и аккуратно.

Можно предложить идею решения задачи на дополнительный балл – что вызывает активизацию рассуждений, приводящую к нужному результату. Если вдруг не получилось у одного, то вместе проблема решается достаточно быстро.

Различные виды лабораторных работ позволяют сформировать необхо-димые практические навыки у учащихся.

Самостоятельная работа позволяет систематизировать знания по пред-мету. Контроль осуществляется путем опроса на лекции, ответов на кон-трольные вопросы, с помощью промежуточного тестирования.

47

Планируемые результаты обучения по дисциплине, заданные в виде конкретных требований к знаниям и умениям учащихся, позволяют использо-вать такую форму контроля, как тесты. С их помощью можно получить, на-пример, информацию об уровне усвоения элементов знаний, о сформирован-ности умений и навыков учащихся по применению знаний в различных си-туациях. Тестовые задания удобно использовать и при организации самостоя-тельной работы учащихся в режиме самоконтроля, при повторении учебного материала. Тесты обеспечивают возможность объективной оценки знаний и умений учащихся в баллах по единым для всех учеников критериям.

Очень продуктивной может оказаться работа с творческими группами на лабораторных работах. При такой организации обмен мнениями идет сво-бодно, студенты учатся на примере рассуждений товарищей и анализе их ошибок, в атмосфере взаимной заинтересованности в результатах труда. С помощью творческих групп реализуется такой способ контроля как самокон-троль.

Задача курсового проектирования также решается в творческой группе. Для выполнения этой работы требуются все знания, которые студенты полу-чили за время обучения.

Необходимо сочетать, комбинировать различные формы контроля на занятии.

Такие формы контроля позволяют определить, кто из студентов не ов-ладел программным материалом, кто овладел им на минимальном уровне, кто из студентов полностью и уверенно владеет знаниями и умениями в соответ-ствии с требованиями программы, а кто не только полностью овладел необ-ходимыми знаниями, но и может их применять в новых ситуациях, владеет умениями на более высоком уровне, чем это предусмотрено программой.

Для аттестации студентов на соответствие их персональных достиже-ний поэтапным или конечным требованиям соответствующей ООП исполь-зуются фонды оценочных средств, включающие задания для лабораторных работ, курсовых проектов, контрольные работы, тесты и др., позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций.

Для проведения самоконтроля, контроля знаний, умений, навыков и компетенций (входное, промежуточное, итоговое тестирование) по данной дисциплине используются контрольно-измерительные материалы . В качестве контрольно-измерительных материалов используются экзаменационные билеты, перечень экзаменационных вопросов, заданий, а также электронные банки тес-товых заданий, разработанные для данной дисциплины объемом, из расчета не менее 10-ти заданий на 1 час лекционного курса дисциплины.

Для разработки банка тестовых заданий используется конструктор тес-товых заданий системы тестирования АСТ.

Для проведения тестирования могут использоваться электронные и/или бланковые системы тестирования с электронной обработкой результатов.

48

Кроме того, преподаватель может дополнительно составить тестовые задания (ТЗ) исходя из общих требований СФУ, разработанных деканом Ин-женерно-педагогического факультета ПИ СФУ С. И. Почекутовым.

Терминология. Тест – совокупность стандартизированных тестовых заданий, результат

выполнения которых позволяет оценить уровень компетенций, навыков и умений испытуемого.

Тестовое задание (ТЗ) – логическая единица теста, включающая в себя текст задания определенной конструкции, эталон ответа и имеющая оценоч-ный показатель.

Банк тестовых заданий (БТЗ) – общая совокупность ТЗ по дисципли-не, из которых составляются путем компоновки различные варианты тестов.

Дистрактор – один из вариантов преднамеренного неверного ответа ТЗ.

Общие требования к составлению ТЗ: – содержание должно быть ориентировано на получение от тестируемо-

го однозначного заключения; – в ТЗ определяющий признак должен быть необходимым и достаточ-

ным; – ТЗ должно быть сформулировано кратко, точно и однозначно, из него

должно быть ясно, что дано и что надо найти. – в ТЗ не должно быть подсказок и сленга; – ТЗ должно быть сформулировано в виде суждения (вопросы и глаго-

лы повелительного наклонения не допускаются); – текст ТЗ не должен содержать сложноподчиненные конструкции; – рекомендуемое количество слов в ТЗ не более 12; – предпочтительны ТЗ с графическими элементами; – графическое изображение в ТЗ не должно перегружаться излишней

информацией. Формы ТЗ и требования к ним. Выбор одного верного ответа из предложенных состоит из неполного

суждения с одним ключевым элементом и множеством альтернативных отве-тов, из которых один является верным. При подстановке правильного ответа суждение становится полным и верным.

Требования к ТЗ данной формы: а) ключевой элемент необходимо ставить в начале суждения, пропус-

каемый элемент в конце суждения или как можно ближе к концу суждения; б) все альтернативные ответы должны быть соподчиненными одному

понятию, но не должны быть соподчиненными друг другу;

49

в) не должно быть заведомо ложных, а также явно выделяющихся, обо-собленных ответов. Правильный ответ и дистракторы должны быть одно-значны по содержанию и близки по общему количеству слов;

г) варианты ответов не должны начинаться или заканчиваться повто-ряющимися словами или выражениями;

д) ТЗ необходимо строить по принципу «лучше длинное задание и ко-роткие ответы, чем наоборот»;

е) рекомендуемое количество ответов 4–6 (оптимально пять). В ис-ключительных случаях допускается три ответа, (не существует других дист-ракторов или используется трехзначная логика);

ж) следует избегать отрицательных суждений («не является», «не со-держит» и др.).

Выбор двух и более верных ответов из предложенных состоит из не-полного суждения и множества ответов, из которых два или более являются верными:

а) для данной формы справедливы требования предыдущего пункта; б) количество верных ответов должно составлять от 2 до n–1, где n – общее количество альтернативных ответов; в) недопустимы формулировки «все ответы верны» и «нет верных отве-

тов». ТЗ на установление правильной последовательности состоит из од-

нородных элементов (36) некоторой группы и четкой формулировки крите-рия упорядочения этих элементов.

Задания на установление правильной последовательности должны на-чинаться со слова: «Последовательность…» (а не «Установить последова-тельность…»).

ТЗ на установление соответствия состоит из двух групп элементов и четкой формулировки критерия выбора соответствия между ними.

Соответствие устанавливается по принципу 1:1 (одному элементу пер-вой группы соответствует только один элемент второй группы и наоборот). Внутри каждой группы элементы должны быть однородными. Количество элементов второй группы должно превышать количество элементов первой группы (обязательно наличие дистрактора или дистракторов во второй груп-пе). Рекомендуемое количество элементов первой группы 3–5.

Задания на установление соответствия должны начинаться со слова: «Соответствие…» (а не «Установить соответствие…»).

ТЗ на дополнение является неполным суждением, в котором отсутст-вует ключевой элемент. В качестве ключевого элемента может быть: число, слово или (как исключение) словосочетание.

50

Требования к содержанию тестовых материалов. 1. Содержание тестового материала должно соответствовать Государ-

ственному образовательному стандарту. 2. БТЗ должен быть структурирован по тематике. 3. ТЗ должны быть расположены в соответствии со структурой мате-

риала, сгруппированного по разделам и группам с указанием соответствую-щего кода дидактической единицы. Каждое ТЗ должно иметь свой идентифи-кационный номер (дополнительно нумерация ТЗ может быть сквозной по всему БТЗ).

4. ТЗ должны быть составлены по одной из следующих форм: – выбор одного верного ответа из предложенных; – выбор двух и более верных ответов из предложенных; – ТЗ на установление правильной последовательности; – ТЗ на установление соответствия; – ТЗ на дополнение. 5. В каждом параграфе БТЗ должно быть представлены не менее четы-

рех форм ТЗ. В целом в БТЗ должны быть использовано все пять форм ТЗ (в любом процентном отношении, но не менее 5 % каждой из форм).

6. БТЗ по дисциплине в целом должен содержать не менее 10 ТЗ на один час лекций.

Структура банка тестовых заданий по дисциплине приводится в таблице 13.1.

51

Таблица 13.1.

Структура банка тестовых заданий

1 2 М:1 М:М С П Д

1.1 Содержание дисциплины. Машина. Механизм. Кинематические пары и их классификация. Кине-матические цепи

10 1 4 6 4 25

1.2 Плоские и пространственные механизмы. Чис-ло степеней свободы механизма. Разновидности механизмов

10 2 2 1 9 24 1 Основные положения

1.3 Структурные группы. Кинематические схемы 7 0 1 1 9 18 2.1 Метод планов. Аналоги скоростей и ускорений 30 3 5 2 1 41

2 Кинематический ана-лиз плоских механизмов

2.2 Кинематический анализ в плоских механизмах с высшими парами. Определение скоростей и ус-корений

9 2 2 0 5 18

3.1 Характеристики сил, действующих на звенья механизма. Силы трения в кинематических парах 9 10 1 0 1 21

3 Силовой анализ меха-низмов 3.2 Координатный способ определения реакций в

кинематических парах плоских рычажных меха-низмов для структурных групп

14 1 4 0 2 21

4.1 Уравнения движения механизма с одной степе-нью свободы. Динамические модели механизмов 8 1 5 0 7 21

4 Уравновешивание ме-ханизмов 4.2 Приведение сил и масс в плоских механизмах.

Дифференциальные уравнения движения меха-низма

0 5 1 0 5 21

5 Синтез механизмов 5.1 Общие методы синтеза механизмов. Этапы синтеза механизма 12 1 3 0 4 20

52

5.2 Приближенные методы синтеза рычажных ме-ханизмов с низшими парами. 8 0 4 1 7 0

5.3 Синтез плоской высшей кинематической пары. Сопряжение поверхности 0 2 1 0 4 7

6.1 Способы изготовления сопряженных поверх-ностей зубьев цилиндрических эвольвентных зуб-чатых колес

2 1 0 1 7 1 6 Эвольвентное зацеп-ление 6.2 Станочное зацепление. Смещение инструмента

при изготовлении зубчатых колес. Начальные па-раметры передач

0 0 4 2 5 1

7.1 Синтез кулачковых механизмов. Угол давления и его выбор. Определение основных размеров из условия ограничения угла давления

3 1 0 1 1 6

7 Кулачковые механиз-мы 7.2 Машина – автомат и автоматическая линия.

Управление перемещением исполнительных орга-нов с помощью манипуляторов, следящего приво-да, числового программного управления

8 4 4 1 2 9

8 Основные положения 8.1 Введение 8 7 5 3 3 36 9.1 Общие сведения 9 0 5 1 1 6 9.2 Зубчатые передачи 28 0 13 3 4 8 9.3 Конические зубчатые передачи 8 7 5 0 1 1 9.4 Планетарные и волновые передачи 2 5 0 1 3 1 9.5 Червячные передачи 5 8 4 2 7 6 9.6 Ременные передачи 2 1 7 0 1 1

9 Механические переда-чи

9.7 Цепные передачи 18 1 2 0 1 2

10.1 Разъемные соединения 5 3 7 2 3 0 10 Соединения 10.2 Неразъемные соединения 1 3 3 1 1 9

53

11.1 Валы и оси 5 0 9 2 1 7 11 Поддерживающие де-тали 11.2 Подшипники качения 5 4 2 1 1 3 12 Муфты 12.1 Муфты 1 3 7 3 1 5

ИТОГО 387 146 110 35 101 779 % 49 19 14 5 13 100

54

Перечень экзаменационных вопросов по дисциплине.

Вопросы, выносимые на экзамен. Модуль 1.

1. Основные понятия и определения. Деление машин по функциональ-

ным качествам и деление механизмов по функциональному назначению. 2. Обзор основных видов механизмов. 3. Кинематические пары. Классификация. Класс кинематической пары. 4. Схематическое и условное изображение кинематических пар. 5. Кинематические цепи. Разновидности кинематических цепей. 6. Структурная формула кинематической цепи общего вида. 7. Структурная формула плоских механизмов. 8. Структура плоских механизмов. 9. Пассивные связи и лишние степени свободы. 10. Замена в плоских механизмах высших пар низшими. 11. Основной принцип образования механизмов. 12. Структурная классификация плоских механизмов. Деление групп на

классы и виды. 13. Кинематическое исследование плоских механизмов. Определение

положений звеньев групп и построение траекторий, описываемых точками звеньев механизмов графическим методом (метод планов).

14. Определение положений звеньев групп аналитическим методом. 15. Основные уравнения для определения скоростей и ускорений для

случая, когда две точки принадлежат одному звену и удалены друг от друга на расстояние l.

16. Основные уравнения для определения скоростей и ускорений для случая, когда две точки принадлежат двум звеньям, образующим поступа-тельную пару, и в данный момент времени совпадают.

17. Теоремы об относительных скоростях и ускорениях точек одного звена.

18. Определение скоростей групп II класса графическим методом (ме-тодом планов).

19. Определение скоростей групп II класса аналитическим методом.

55

20. Определение ускорений групп II класса графическим методом (ме-тодом планов).

21. Определение ускорений групп II класса аналитическим методом. 22. Кинематическое исследование кривошипно-шатунного механизма

методом планов. 23. Кинематическое исследование кривошипно-шатунного механизма

аналитическим методом. 24. Кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма

методом планов. 25. Кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма

аналитическим методом. 26. Кинематическое исследование кулисного механизма методом пла-

нов. 27. Кинематическое исследование кулисного механизма аналитическим

методом. 28. Кинематическое исследование кулачкового механизма методом

планов. 29. Кинематическое исследование кулачкового механизма аналитиче-

ским методом. 30. Кинематическое исследование механизмов передач. Основные ки-

нематические соотношения. 31. Кинематическое исследование фрикционных передач. 32. Кинематическое исследование механизмов трехзвенных зубчатых

передач с неподвижными осями. 33. Кинематическое исследование механизмов многоступенчатых зуб-

чатых передач с неподвижными осями. 34. Кинематическое исследование механизмов многоступенчатых зуб-

чатых передач с подвижными осями. 35. Кинематическое исследование механизмов передач с гибкими

звеньями. 36. Силовой анализ механизмов. Основные задачи. 37. Силы, действующие в механизме. Классификация сил. 38. Силы инерции звеньев плоских механизмов. 39. Кинетостатический расчет плоских механизмов. Применение прин-

ципа Даламбера. 40. Определение реакций в кинематических парах групп II класса.

56

41. Кинетостатический расчет ведущего звена механизма. 42. Кинетостатический расчет кривошипно-шатунного механизма. 43. Кинетостатический расчет кривошипно-ползунного механизма. 44. Кинетостатический расчет кулисного механизма. 45. Теорема Жуковского. 46. Движение механизма под действием заданных сил. Общее уравне-

ние движения. 47. Определение коэффициентов полезного действия типовых механиз-

мов. Потери в низших кинематических парах. 48. КПД механизмов, соединенных между собой. 48. Уравновешивание сил инерции. Задачи уравновешивания. Условия

уравновешивания. 49. Уравновешивание динамических нагрузок на фундамент. Частичное

уравновешивание подбором масс. Уравновешивание выбором схемы. 50. Уравновешивание вращающихся звеньев. Уравновешивание масс,

расположенных в одной плоскости. 51. Уравновешивание вращающихся звеньев. Уравновешивание масс,

расположенных в параллельных плоскостях. 52. Точность механизмов. Основные понятия и определения. Задачи

теории точности. 53. Причины появления ошибок механизма. Типы ошибок. 54. Определение погрешностей механизма. Дифференциальный метод. 55. Определение погрешностей механизма. Метод преобразованного

механизма. 56. Определение погрешностей механизма. Метод планов малых пере-

мещений. 55. Оценка точности механизмов. Точность группы механизмов. При-

веденная относительная погрешность. 56. Пути повышения точности механизмов. Метод компенсации. Се-

лекционная сборка.

Вопросы, выносимые на экзамен. Модуль 2.

1. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Надежность.

57

2. Основные машиностроительные материалы. Выбор материала и тер-мообработки. Допускаемые напряжения.

3. Сварные соединения. Общие сведения. Достоинства, недостатки и применение.

4. Конструктивные разновидности сварных соединений и типы швов. 5. Расчет сварных соединений. Конструирование сварных соединений. 6. Соединения с натягом. Достоинства, недостатки и применение. Рас-

чет на прочность. 7. Заклепочные соединения. Классификация. Достоинства, недостатки и

применение. Расчет заклепочных соединений. 8. Паяные соединения. Достоинства, недостатки и применение. Основ-

ные типы паяных соединений. 9. Резьбовые соединения. Классификация резьб. Геометрические пара-

метры резьбы. Стандартные крепежные детали. 10. Силовые соотношения в винтовой паре. Определение момента за-

винчивания. 11. Самоторможение в винтовой паре. КПД винтовой пары. Классы

прочности и материалы резьбовых деталей. 12. Основной критерий работоспособности резьбовых соединений. Рас-

чет резьбового соединения в случае, когда болт нагружен только внешней растягивающей силой F (без начальной затяжки).

13. Расчет резьбового соединения в случае, когда болт затянут силой F0, внешняя нагрузка отсутствует.

14. Расчет резьбового соединения в случае, когда болтовое соединение нагружено поперечной силой Fr.

15. Расчет резьбового соединения в случае, когда болтовое соединение предварительно затянуто при сборке и нагружено внешней осевой растяги-вающей силой.

16. Расчет резьбового соединения в случае, когда болтовое соединение предварительно затянуто при сборке и нагружено внецентренной растяги-вающей силой.

17. Шпоночные соединения. Общие сведения. Разновидности шпоноч-ных соединений. Проверочный расчет шпоночных соединений.

18. Шлицевые соединения. Общие сведения. Разновидности шлицевых соединений. Проверочный расчет шлицевых соединений.

19. Механические передачи. Классификация. Основные силовые и ки-нематические соотношения в передачах.

20. Фрикционные передачи. Классификация. Достоинства, недостатки и применение. КПД фрикционных передач.

21. Материалы фрикционных катков. Виды разрушения рабочих по-верхностей фрикционных катков.

58

22. Кинематические и прочностные расчеты фрикционной передачи. 23. Вариаторы. Классификация. Достоинства, недостатки и применение. 24. Зубчатые передачи. Общие сведения. Достоинства и недостатки

зубчатых передач. Классификация. 25. Основы нарезания зубъев методом обкатки. Исходный контур зуб-

чатой рейки. Изготовление зубчатых колес. 26. Основные геометрические параметры эвольвентного зацепления

(показать на рисунке). 27. Скольжение при взаимодействии зубъев. Определение скорости

скольжения в различных точках зацепления. 28. Влияние числа зубъев на форму и прочность зубъев. Корригирова-

ние. 29. Виды разрушения и критерии работоспособности зубчатых передач.

Точность зубчатых передач. КПД зубчатых передач. 30. Материалы зубчатых колес. Допускаемые напряжения. 31. Цилиндрическая прямозубая передача. Передаточное отношение.

Основные геометрические соотношения. Силы в зацеплении. 32. Вывод формулы для проверочного расчета на изгибную прочность

цилиндрической прямозубой передачи. 33. Вывод формулы для проектного расчета на изгибную прочность ци-

линдрической прямозубой передачи. 34. Вывод формулы для проверочного расчета на контактную проч-

ность цилиндрической прямозубой передачи. 35. Вывод формулы для проектного расчета на контактную прочность

цилиндрической прямозубой передачи. 36. Цилиндрическая косозубая передача. Передаточное отношение и

передаточное число. Основные геометрические соотношения. 37. Эквивалентное колесо. Силы в зацепления цилиндрической косозу-

бой передачи. 38. Проектный и проверочный расчеты на изгибную прочность цилинд-

рической косозубой передачи. 39. Проектный и проверочный расчеты на контактную прочность ци-

линдрической косозубой передачи. 40. Коническая прямозубая передача. Передаточное отношение и пере-

даточное число. Основные геометрические соотношения. 41. Эквивалентное колесо. Силы в зацеплении конической прямозубой

передачи. 42. Проектный и проверочный расчеты на изгибную прочность кониче-

ской прямозубой передачи.

59

43. Проектный и проверочный расчеты на контактную прочность кони-ческой прямозубой передачи.

44. Планетарная зубчатая передача. Достоинства, недостатки и приме-нение. Передаточное отношение. Разновидности планетарных передач. Расчет на прочность.

45. Волновая зубчатая передача. Общие сведения. Достоинства, недос-татки и применение. Передаточное отношение. Основные конструктивные элементы волновых передач. Расчет волновых передач.

46. Передача винтгайка. Достоинства, недостатки и применение. Раз-новидности винтов передачи. КПД и передаточное отношение.

47. Виды разрушения передачи и материалы винтовой пары. Расчет пе-редачи винтгайка. Допускаемые напряжения.

48. Червячная передача. Достоинства, недостатки и применение. Клас-сификация. Нарезание червяков и червячных колес.

49. Основные геометрические соотношения в червячной паре. Червяч-ные передачи со смещением.

50. Скорость скольжения в червячной передаче. Передаточное отноше-ние. КПД червячных передач. Силы в зацеплении.

51. Виды разрушения зубъев червячных колес. Материалы червячной пары. Допускаемые напряжения для материалов червячной пары.

52. Вывод формул для проверочного и проектного расчетов на контакт-ную прочность червячной передачи.

53. Проверочный расчет на изгибную прочность червячной передачи. Тепловой расчет червячных передач.

54. Ременные передачи. Достоинства, недостатки и применение. Плос-коременная передача. Плоские приводные ремни. Клиноременная передача. Клиновые приводные ремни.

55. Основные геометрические соотношения в ременных передачах. Критерии работоспособности. Силы в ветвях ремня. Нагрузка на валы и под-шипники.

56. Скольжение ремня. Передаточное отношение ременной передачи. 57. Напряжения в ремне. Кривые скольжения. Допускаемая удельная

окружная сила. КПД ременных передач. 58. Виды разрушения ремней. Расчет ременных передач по тяговой спо-

собности. Долговечность ремня. 59. Последовательность расчета плоскоременной и клиноременной пе-

редач. 60. Цепные передачи. Общие сведения. Достоинства, недостатки и при-

менение. Приводные цепи. 61. Шаг цепи. Звездочки. Передаточное отношение цепной передачи.

60

62. Основные геометрические соотношения в цепных передачах. Силы в ветвях цепи.

63. Расчет цепной передачи на износостойкость. Натяжение и смазка цепи. КПД цепных передач.

64. Валы и оси. Разновидности валов и осей. Конструктивные элементы валов и осей.

65. Материалы валов и осей. Критерии работоспособности валов и осей. Проектный расчет валов.

66. Проверочный расчет валов. Расчет на статическую прочность. Рас-чет на усталостную прочность.

67. Подшипники скольжения. Достоинства, недостатки и применение. Виды разрушения. Материалы вкладышей.

68. Условный расчет подшипников скольжения. Работа подшипников скольжения в условиях жидкого трения. Смазка подшипников. КПД подшип-ников скольжения.

69. Подшипники качения. Достоинства, недостатки и применение. Классификация подшипников качения. Основные типы подшипников каче-ния.

70. Виды разрушения подшипников качения. Критерии работоспособ-ности. Выбор типа подшипника.

71. Расчет подшипников качения на долговечность. 72. Расчет подшипников качения на статическую грузоподъемность. 73. Жесткость подшипников качения и их предварительный натяг. Бы-

строходность подшипников. 74. Посадки подшипников качения. Установка подшипников качения. 75. Смазывание подшипников качения. Уплотняющие устройства. Мон-

таж и демонтаж подшипников качения. 76. Муфты. Общие сведения. Глухие муфты. 77. Жесткие компенсирующие муфты. Упругие муфты. 78. Сцепные муфты. Самоуправляемые муфты. Комбинированные муф-

ты. Различные формы контроля

Методы контроля результатов обучения, используемые в работе, можно разделить на два типа: "проверка за столом" и "проверка за компьюте-ром"."Проверка за столом" включает методы, используемые учителями по другим предметам, а также специфические методы контроля. Например, уст-ный опрос: фронтальный и индивидуальный (позволяет акцентировать вни-мание ребят на основных положениях пройденной темы).

Устный и письменный зачет в конце каждой глобальной темы позволя-ет проверить знания студентов в целом, в системе. Только сдав зачет студен-

61

ты могут приступить к лабораторной работе. Это является сильнейшим побу-дительным стимулом.

Необходимость изучения лекционного материала заставляет проводить обязательную письменную проверку теории у всей группы. Требуется, чтобы материал записывался регулярно, грамотно и аккуратно.

самостоятельная работа позволяет систематизировать знания по пред-мету. Контроль осуществляется путем опроса на лекции, ответов на кон-трольные вопросы, с помощью промежуточного тестирования.

Предложить идею решения задачи на оценку - вызывает целый всплеск рассуждений, приводящий к нужному результату. Если вдруг не получилось у одного, то вместе проблема - задача решается достаточно быстро. Решение задачи на сообразительность, скорость - позволяет проверить помимо знаний и навыки работы в той или иной программной среде.

Различные виды лабораторных работ позволяют сформировать необхо-димые практические навыки у учащихся.

Планируемые результаты обучения по дисциплине, заданные в виде конкретных требований к знаниям и умениям учащихся, позволяют использо-вать такую форму контроля, как тесты. Сих помощью можно получить, на-пример, информацию об уровне усвоения элементов знаний, о сформирован-ности умений и навыков учащихся по применению знаний в различных си-туациях. Тестовые задания удобно использовать и при организации самостоя-тельной работы учащихся в режиме самоконтроля, при повторении учебного материала. Тесты обеспечивают возможность объективной оценки знаний и умений учащихся в баллах по единым для всех учеников критериям.

Очень продуктивной оказалась работа с творческими группами на ла-бораторных работах. При такой организации обмен мнениями идет свободно, студенты учатся на примере рассуждений товарищей и анализе их ошибок, в атмосфере взаимной заинтересованности в результатах труда. С помощью творческих групп реализуется такой способ контроля как самоконтроль.

И задача курсового проектирования решается в творческой группе. Для выполнения этой работы требуются все знания, которые студенты получили за время обучения.

Чтобы занятия не были скучными и студенты не уставали, необходимо сочетать, комбинировать различные формы контроля на занятии.

По каждой теме, по каждому виду контроля накоплено такое количест-во дидактического материала, которое позволяет максимально индивидуали-зировать задания для учащихся. Такие формы контроля позволяют опреде-лить, кто из учащихся не овладел программным материалом, кто овладел им на минимальном уровне, кто из учащихся полностью и уверенно владеет зна-ниями и умениями в соответствии с требованиями программы, а кто не толь-ко полностью овладел необходимыми знаниями, но и может их применять в новых ситуациях, владеет умениями на более высоком уровне, чем это преду-смотрено программой.

МЕХАНИКА. ОСНОВЫ...

Documents