Рабочая программа

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано		Утверждаю
Руководитель ООП по направлению 151000 профессор		Зав. кафедрой машиностроения профессор

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Научные основы проектирования, эксплуатации и ремонта машин и оборудования подготовки материалов для производства металлургической шихты»

Направление подготовки: 151000 Технологические машины и оборудование

Программа подготовки:

«Металлургические машины и оборудование»

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Составители: профессор

профессор

доцент

Санкт-Петербург

2012

1.  Цели и задачи дисциплины

Изучение дисциплины базируется на общеинженерных технических и специальных знаниях, умениях и навыках, полученных при обучении на предыдущей ступени бакалавриата по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование», или инженерной подготовки посвященных основам технологии машиностроения.

Целью дисциплины является изучение научных основ проектирования металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты, принципов их рациональной эксплуатации, получение навыков планирования и проведения исследований, интерпретации результатов и обоснование выводов, прогнозирование технических показателей систем с точки зрения надежности; осведомленность студентов о передовых знаниях в направлении профессиональной деятельности; обеспечивается базовая подготовка магистранта в области ремонта и восстановления агрегатов и машин; магистранты изучают основные методы организации ремонтного производства, виды износа и поломок оборудования, методы проверки состояния оборудования, а также технологию ремонта типовых узлов и деталей оборудования.

Задачами дисциплины является:

1. Изучение особенностей проектирования, эксплуатации и ремонта металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты;

2. Изучение нормативно-технической документации металлургических машин и оборудования; подготовки материалов и производства металлургической шихты

3. Изучение основных направлений развития и модернизации металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты;

4. Научить будущих магистров применять полученные знания для высокопроизводительного использования металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты; поиск оптимальных решений при их создании, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты

2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к профессиональному циклу дисциплин, вариативной части учебного плана магистерской подготовки.

Для успешного усвоения дисциплины приобретения необходимых знаний, умений и компетенций к началу изучения дисциплины «Научные основы проектирования, эксплуатации и ремонта металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты» студент должен обладать соответствующими знаниями, умениями и компетенциями, полученными им при освоении бакалавриата или специалитета, подтвержденного документом государственного образца о высшем образовании.

Для направлений подготовки, зарегистрированным в Перечне направлений подготовки (специальностей), по которым при приеме для обучения по программам магистратуры могут проводиться дополнительные испытания творческой и (или) профессиональной направленности (утвержденным в порядке, определяемом Правительством Российской Федерации.

Другие дополнительные требования к студенту не предусматриваются.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

– способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

– способен к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с выбором путей их достижения (ОК-2);

– способен выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОК-6);

– способен на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать результаты свой деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере проведения научных исследований (ОК-7);

– способен свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, умеет создавать и редактировать тексты профессионального назначения, владеет иностранным языком как средством делового общения (ОК-9);

– способен разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление машин, приводов, систем и нестандартного оборудования и средств технологического оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку (ПК-1);

– способен организовывать работу коллективов исполнителей, принимать исполнительские решения в условиях спектра мнений, определять порядок выполнения работ, организовывать в подразделении работы по совершенствованию, модернизации, унификации выпускаемых изделий, и их элементов, по разработке проектов стандартов и сертификатов, обеспечивать адаптацию современных версий систем управления качеством к конкретным условиям производства на основе международных стандартов (ПК-6);

–  способен разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);

– способен подготавливать научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований (ПК-21);

–  способен подготавливать технические задания на разработку проектных решений, разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты технических разработок с использованием средств автоматизации проектирования и передового опыта разработки конкурентоспособных изделий, участвовать в рассмотрении различной технической документации, подготавливать необходимые обзоры, отзывы, заключения (ПК-23);

– способен составлять описания принципов действия и устройства проектируемых изделий и объектов с обоснованием принятых технических решений (ПК-24);

– умеет применять новые современные методы разработки технологических процессов изготовления изделий и объектов в сфере профессиональной деятельности с определением рациональных технологических режимов работы специального оборудования (ПК-26).

– способность выполнять эксперименты и объективно интерпретировать результаты по проверке корректности и эффективности решений (ПКД-1);

– готовность участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПКД-2).

– способность производить расчеты и проектировать отдельные узлы и устройства технологических машин и оборудования в соответствии с техническим заданием (ПКД-5);

– умеет выбирать и оценивать применимость средств диагностики и мониторинга для оценки технического состояния конструкций и трансмиссий технологических машин и оборудования (ПКД-6);

– способность разрабатывать проектно-конструкторскую документацию с использованием современных компьютерных технологий, применять при проектировании, расчете методы взаимозаменяемости и основ нормирования параметров точности (ПКД 7);

– владение навыками изучения конструкций технологических машин и оборудования по профилю подготовки, анализа их функционирования, выявления неисправностей и обеспечения мероприятий по их техническому обслуживанию и ремонту (ПКД 9).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать конструкции аппаратов и машин металлургического производства, способы выполнения кинематических, силовых и прочностных расчетов механического оборудования, методы экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных;

Уметь формулировать и решать научно-технические задачи, выбирать основные параметры металлургических машин и оборудования, выполнять технологические и конструкторские расчеты, пользоваться теорией размерности и подобия, обрабатывать и представлять результаты экспериментальных исследований;

Владеть навыками работы с нормативно-технической документацией на зарубежное технологическое оборудование; профессиональной терминологией в области ремонта, основными правилами техники безопасности на предприятиях при проведении ремонтных работ; навыками конструирования элементов оборудования с учетом их материального исполнения и технологии изготовления; - навыками конструирования типового оборудования и оформления проектно-конструкторской документации; навыками работы с нормативными документами; профессиональной терминологией.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
1	2	3
1	2	3	4	5
Аудиторные занятия (всего)	130	54	36	40
В том числе:	-	-	-
Лекции	56	18	18	20
Практические занятия (ПЗ)	74	36	18	20
Семинары (С)	-
Лабораторные работы (ЛР)	-
Самостоятельная работа (всего)	194	54	72	68
В том числе:	-	-	-
Курсовой проект 3	36	-	36	-
Расчетно-графические работы	36	12	12	12
Реферат	36	9·1=9	9·1=9	9·2=18
Другие виды самостоятельной работы	38	15	3	20
Домашнее задание	48	3·6=18	2·6=12	3·6=18
Вид промежуточной аттестации (зачет)		Экзамен	Экзамен, Защита	Экзамен
Общая трудоемкость час зач. ед.	324	108	108	108
9	3	3	3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Конструирование металлургических машин и оборудования	Требования предъявляемые к металлургическим машинам и металлургическому оборудованию подготовки материалов и производства металлургической шихты. Общие принципы конструирования таких машин и оборудования. Этапы создания техники, виды проектных работ. Закономерности и оценки влияния различных факторов на характеристики усталостной прочности. Приводы металлургических машин подготовки материалов и производства металлургической шихты. Режимы работы машин. Силы сопротивления и крутящие моменты в механизмах поступательного и вращательного движения. Динамические нагрузки в приводных линиях механизмов Общие понятия машинной графики, состав и структура.
2	Конструкция и эксплуатация металлургических машин и оборудования	Склады открытые и закрытые металлургической шихты. Оборудование складов шихтовых материалов. Вагоноопрокидыватели, штабелеры, экскаваторы. Дробильно-сотировочное оборудование: дробилки шековые, конусные, валковые, роторные молотковые, Размольные аппараты. Машины грохочения и классификации. Машины для приготовления шихты. Смесители и окомкователи. Обезвоживание шихты. Машины для обезвоживания и сушки – барабанные сушилки, трубы-сушилки. Машины и оборудование для брикетирования..
3	Ремонт металлургического оборудования	Средства испытаний, диагностики и ремонта металлургических машин. Методы повышения конструктивной и эксплуатационной надежности металлургических машин и оборудования подготовки материалов и производства металлургической шихты. Организация монтажных работ оборудования на складах металлургических предприятий. Диагностические признаки и диагнозы отказов, графики ППР, схемы смазки оборудования отрасли. Стендовые испытания машин и оборудования; нагрузочные устройства стендов. Основные положения программ и методик испытаний. Технологические способы повышения долговечности деталей металлургических машин подготовки материалов и производства металлургической шихты. Структура капитального ремонта машин. Основные способы восстановления деталей. Организация ремонта на ремонтных и эксплуатационных предприятиях.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3
1.	Проведение патентных исследований и коммерциализация прав на объекты интеллектуальной собственности	+
2	Новые конструкционные материалы	+	+	+
3	Оценка инновационных потенциалов и рисков проектов	+	+
4	Компьютерные технологии в машиностроении	+
5	Основы научных исследований, организация и планирование эксперимента	+
6	Математические методы в инженерии	+	+	+
7	Системы автоматизированного проектирования конструкций машин и оборудования2	+
8	Мониторинг и диагностика систем и приводов технологических машин и оборудования			+
9	Научные основы технологии машиностроения	+
10	Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения	+	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекци	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семин	СРС	Все-го час.
1.	Конструирование металлургических машин и оборудования	18	36			54	108
2.	Конструкция и эксплуатация металлургических машин и оборудования	18	18			72	108
3	Ремонт металлургического оборудования	20	20			68	108
	Итого	56	74			194	324

6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен

7. Практические занятия (семинары)

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий (семинаров)	Трудо-емкость (час.)
1.	1	Разработка технического задания на НИР и ОКР	12
2.	1	Формирование технического задания.	12
3.	2	Оценка влияния различных факторов на усталостную прочность деталей привода металлургических машин подготовки материалов и производства металлургической шихты.	12
4.	2	Приводы металлургических машин подготовки материалов и производства металлургической шихты	9
5.	3	Металлургические машины и оборудование по тематике диссертационной работы	9
6.	3	Диагностика трансмиссий металлургических машин подготовки материалов и производства металлургической шихты.	10
7.	4	Разработка технологии ремонта металлургической машины подготовки материалов и производства металлургической шихты	10
		Итого	74

8. Примерная тематика курсовых проектов

Содержание курсового проекта состоит в:

1. Проектировании и создания новых машин, агрегатов; механизации производства в соответствии с современными требованиями внутреннего и внешнего рынка, технологии, качества, надежности, долговечности, промышленной и экологической безопасности.

2. Разработке параметрических рядов машин на основе унификации и оптимизации отдельных узлов и агрегатов и оптимизационного синтеза производственных систем из них.

3. Теоретические и экспериментальные исследования параметров машин и агрегатов и их взаимосвязей при комплексной механизации основных и вспомогательных процессов и операций.

4. Повышении производительности машин, агрегатов и оценки их эффективности и ресурса.

5. Исследовании технологических процессов, динамики машин, агрегатов, узлов и их взаимодействия с окружающей средой.

6. Разработке и повышение эффективности методов технического обслуживания, диагностики, ремонтопригодности и технологии ремонта машин и агрегатов в целях обеспечения надежной и безопасной эксплуатации и продления ресурса.

Научная работа выполняется в соответствии с программой в форме отдельного блока на протяжении всего срока обучения в магистратуре под руководством профессора, доктора технических наук.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. , , Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин и оборудования. СПб.: РИЦ СПГГИ, 2006

2. , Основы проектирования и конструирования машин: учебное пособие. - Пенза : Изд-во Пензенского гос. ун-та, 20с.

3. , , Проектирование и расчет технологических машин: Учебное пособие. - Тверь: ТГТУ, 20с.

б) дополнительная литература

1. , М. Основы рационального проектирования металлургических машин и оборудования. М.: Металлургия, 1984.

2. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах.2006

3. и др. Расчет металлургических машин и механизмов. К.: Высшая школа, 1988.

41. , Технология горного машиностроения. СПб.: РИЦ СПГГИ, 1998.

5. , Технология ремонта горных машин. СПб.: РИЦ СПГГИ, 1998.

6. и др. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1985.

7, , , Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов. М.: ИКЦ «Академкнига» - 20с.

8. Ковка и штамповка. М.: Машиностроение, 1985.

9. Чертежно-конструкторский редактор «Компас-график». Руководство пользователя.. СПб.: АСКОН, 2006.

10. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов (в 3-х томах) М.: Металлургия.

11. Основы проектирования и оборудование сталеплавильных и доменных цехов. М.: Машиностроение, 1992.

в) программное обеспечение:

Microsoft Windows XP, Microsoft Office, Универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

НИТУ "МИСиС" [сайт] : URL: http://*****/. (дата обращения: 29.12.2011)

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана [сайт] . URL: http://www. *****/. (дата обращения: 29.12.2010)

Черная металлургия [сайт].URL: http://*****. (дата обращения: 29.12.2011)

Металлургический классификатор [сайт] : URL: http://www. *****. (дата обращения: 29.12.2011)

***** (ФАКультет. РУ) [сайт] : базы данных ВУЗов России по специальности 150404 «Металлургические машины и оборудование». – URL: http://www. *****/baza/students. php? spec=150404. (дата обращения: 29.12.2011)

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Занятия по дисциплине проводятся в специально оборудованных аудиториях и с применением персональных компьютеров.

Компьютерный класс – ауд. 7215, общая площадь 46,7 м2. В компьютерном классе установлены 6 компьютеров P4-2400, 8 компьютеров Celeron1700, лазерный принтер и сканер. На стенах вывешены наглядные пособия с основными программами по специальным дисциплинам. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием, а также выполняются курсовые и дипломные проекты по направлению подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование». В классе одновременно могут заниматься до 20 человек, из них 13 человек непосредственно за компьютерами.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Все домашние и расчетно-графические задания, рефераты и курсовой проект связаны единой тематикой. Каждое последующее задание базируется на результатах предыдущего.

Тематика рефератов носит опережающий характер, способствующий самостоятельному ознакомлению с конструкциями технологических машин и оборудованием металлургических производств в рамках, очерченных программой учебной дисциплины. Способствует сознательному выбору темы курсового проекта и подготовке студента к выполнению бакалаврской работы.

Тематика домашних заданий связана с углубленным изучением материала рассматриваемого на практических занятиях и органично с ним связана.

Таким образом образуется единый комплекс типового инженерного проекта аналогичного реальным производственным заданиям по расчетам и проектированию металлургического оборудования.

Вместе с тем, образуется единая система контроля и стимулирования студента в приобретении им соответствующих компетенций, т. е. его способности применять знания, умения и личные качества в соответствии с задачами профессиональной деятельности.

Разработчики:

Машиностроения профессор

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Машиностроения профессор

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Машиностроения доцент

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)