ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора ЮТИ ТПУ
________
«__» _ __2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ГИДРАВЛИКА
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: АГРОИНЖЕНЕРИЯ
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Технический сервис в агропромышленном комплексе
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 1; СЕМЕСТР 2;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 3
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Математика.
КОРЕКВИЗИТЫ: «Физика», «Теоретическая механика», «Теплотехника», «Трактора и автомобили», «Машины и оборудование в животноводстве», «Машины и оборудование в растениеводстве»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции | 27 | часов (ауд.) |
Лабораторные занятия | 18 | часа (ауд.) |
Практические занятия | 9 | часов (ауд.) |
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | 54 | часов |
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА | 54 | часов |
ИТОГО | 108 | часов |
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ | очная |
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН ВО ВТОРОМ СЕМЕСТРЕ.
Обеспечивающая кафедра: «Горно-шахтное оборудование»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: к. т.н., доцент
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. т.н., доцент
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: ассистент
2011 г.
1. Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы «Агроинженерия».
Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к производственно-технологической и проектно-конструкторской деятельности в области современных технологий технического обслуживания, хранения, ремонта и восстановления деталей машин и проектировании технологических процессов технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники на основе современных методов и технических средств;
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла (Б3.Б2). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (математика) и общепрофессионального цикла, и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения.
3. Результаты освоения дисциплины
Получение студентами теоретических знаний и практических навыков работы с гидро - и пневмоприводами, применяемыми в технологическом оборудовании, получение сведений об эксплуатации данных устройств и протекающих в них процессах. После изучения данной дисциплины выпускники приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Гидравлика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.
Формируемые компетенции в соответствии с ООП* | Результаты освоения дисциплины |
ОК-1, ОК-2, ОК-3, ОК-4, ОК–5, ОК-6, ОК-11. | В результате освоения дисциплины выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями: Стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, владение навыками самостоятельной работы; владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации. |
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-5 | В результате изучения дисциплины студент должен знать: – основы технической гидромеханики, гидростатику, гидромашины; – основы гидро - и пневмопривода, типовые схемы; – основные свойства и характеристики жидкостей и газов. Рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах. Требования, применяемые к устройствам гидроприводов. – типовые схемы гидроприводов горных машин и методы их расчета; о тенденциях развития гидропривода горных машин, гидропередач, прогнозировании их качества и надежности, а также автоматизации управления гидроприводами горных машин. |
ПК-21, ПК-23 | Студенты должны уметь: – проектировать и рассчитывать гидравлические и пневматические приводы горных машин и оборудования, а также простые трубопроводы; – использовать методы оценки и прогнозирования надежности горных машин и оборудования, рациональные приемы наладки и эксплуатации. |
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 110800 «АГРОИНЖЕНЕРИЯ».
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения
№ | Название раздела/темы | Аудиторная работа (час) | СРС (час) | Итого | Формы текущего контроля и аттестации | ||
Лекции | Практ./ семинар | Лаб. зан. | |||||
| 1 | Предмет гидравлики и ее задачи. Краткая история развития | 2 | 2 | 3 | 7 | Отчеты по лабораторным работам | |
2 | Гидростатика. Силы, действующие в жидкостях | 2 | 1 | 2 | 3 | 8 | Отчеты по лабораторным работам |
3 | Гидродинамика. Поток жидкости и его элементы | 2 | 2 | 2 | 3 | 9 | Отчеты по лабораторным работам |
4 | Гидравлические сопротивления. Характеристики гидравлических сопротивлений | 2 | 3 | 5 | Отчеты по практическим работам | ||
5 | Истечение жидкости из отверстий и насадков. Силовое воздействие потока на неподвижную и движущуюся преграду. Расчет трубопроводов и потери давления в них | 2 | 2 | 2 | 3 | 9 | Отчеты по лабораторным работам |
6 | Основы теории лопастных насосов. Виды насосов | 3 | 4 | 7 | Отчеты по практическим работам | ||
7 | Объёмный гидравлический привод и гидромашины. Основын расчетные зависимости, баланс мощности и КПД объёмной гидропередачи | 3 | 2 | 4 | 4 | 13 | Отчеты по лабораторным работам |
8 | Устройства управления, регулирования и защиты. Распределители жидкости. Гидравлические дроссели. Регуляторы давления | 4 | 2 | 2 | 3 | 11 | Отчеты по лабораторным работам |
9 | Дополнительные устройства гидропередач. Обратные клапаны и гидрозамки. Устройства для измерения и контроля давления. Расходомеры. Гидроаккумуляторы | 3 | 4 | 7 | Отчеты по практическим работам | ||
10 | Регулирование, стабилизация и синхронизация скорости движения гидравлических двигателей. Машинный способ регулирования скорости. Дроссельный способ регулирования скорости | 3 | 4 | 7 | Отчеты по практическим работам | ||
11 | Гидро - и пневмоусилители. Основные схемы, принцип действия и области применения. Электрогидравлические силовые агрегаты | 2 | 4 | 6 | Отчеты по практическим работам | ||
12 | Рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах. Загрязнения в рабочих жидкостях и способы защиты рабочих жидкостей от загрязнений | 1 | 2 | 4 | 7 | Отчеты по лабораторным работам | |
13 | Классификация гидроприводов. Основы статического расчета гидроприводов. Тепловой расчет гидроприводов. Выбор приводящего двигателя для насоса | 2 | 2 | 4 | 8 | Отчеты по лабораторным работам | |
14 | Испытания, монтаж и эксплуатация гидроприводов. Общие требования к испытаниям, монтажу и эксплуатации гидроприводов | 1 | 4 | 5 | Отчеты по практическим работам | ||
15 | Уплотнения. Уплотнения подвижных и неподвижных соединений. Основные положения теории герметичности | 1 | 4 | 5 | Отчеты по практическим работам | ||
Итого | 27 | 9 | 18 | 54 | 108 |
При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.
4 Содержание теоретического раздела дисциплины
Второй семестр (лекции – 27 часов)
4.1 Предмет гидравлики и ее задачи. Краткая история развития. Жидкости и газы как рабочие тела. Основные свойства и характеристики жидкостей и газов. Требования, предъявляемые к рабочим жидкостям (2 часа)
4.2 Гидростатика. Силы, действующие в жидкостях. Уравнения равновесия по Эйлеру. Гидростатическое давление и его свойства. Закон Паскаля. Сила гидростатического давления на плоские и криволинейные поверхности. Простейшие гидравлические машины (2 часа).
4.3 Гидродинамика. Поток жидкости и его элементы. Уравнение неразрывности потока жидкости. Модели сплошной среды, методы описания и виды движения. Уравнение Бернулли. Практическое применение уравнения Бернулли. (2 часа)
4.4 Гидравлические сопротивления. Характеристики гидравлических сопротивлений. Режимы движения жидкости. Опыт Рейнольдса. Виды местных сопротивлений. Гидравлический удар. Волновые процессы в гидромагистралях (2 часа).
4.5 Истечение жидкости из отверстий и насадков. Силовое воздействие потока на неподвижную и движущуюся преграду. Расчет трубопроводов и потери давления в них (2 часа).
4.6 Основы теории лопастных насосов. Виды насосов (лопастные, струйные объёмные). Центробежные, осевые и вихревые насосы. Основное уравнение лопастных насосов. Характеристики центробежных насосов. Работа насоса на сеть. Подобие насосов (3 часа).
4.7 Объёмный гидравлический привод и гидромашины. Основын расчетные зависимости, баланс мощности и КПД объёмной гидропередачи. Объёмные гидромашины и их характеристики. Конструкции объёмных гидравлических насосов. Конструкции объёмных гидравлических двигателей (3 часа).
4.8 Устройства управления, регулирования и защиты. Распределители жидкости. Гидравлические дроссели. Регуляторы давления (клапаны предохранительные, переливные, редукционные) (4 часа)
4.9 Дополнительные устройства гидропередач. Обратные клапаны и гидрозамки. Устройства для измерения и контроля давления. Расходомеры. Гидроаккумуляторы (3 часа).
4.10 Регулирование, стабилизация и синхронизация скорости движения гидравлических двигателей. Машинный способ регулирования скорости. Дроссельный способ регулирования скорости. Сравнение способов регулирования скорости. Стабилизация и синхронизация движения гидродвигателей (3 часа).
4.11 Гидро - и пневмоусилители. Основные схемы, принцип действия и области применения. Электрогидравлические силовые агрегаты (2 часа).
4.12 Рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах. Загрязнения в рабочих жидкостях и способы защиты рабочих жидкостей от загрязнений (1 час).
4.13 Классификация гидроприводов. Основы статического расчета гидроприводов. Тепловой расчет гидроприводов. Выбор приводящего двигателя для насоса (2 часа).
4.14 Испытания, монтаж и эксплуатация гидроприводов. Общие требования к испытаниям, монтажу и эксплуатации гидроприводов. Испытания гидроустройств на прочность. Испытания на герметичность. Стендовые испытания насосов, гидромоторов и других гидроустройств. Климатические испытания (1 час).
4.15. Уплотнения. Уплотнения подвижных и неподвижных соединений. Основные положения теории герметичности. Материалы и конструкции уплотняющих устройств, технические требования. Основные положения теории герметичности (1 час).
5 Содержание практического раздела дисциплины (27 часов)
5.1 Тематика лабораторных работ (18 часов)
Лабораторный практикум предназначен для закрепления знаний, полученных студентами на теоретических занятиях, а также привития навыков настройки оборудования для выполнения установленных задач и экспериментальных исследований.
5.1.1 Изучение конструкций приборов для измерения давления (2 часа).
5.1.2 Измерение гидростатического давления (2 часа).
5.1.3 Измерение пьезометрического и скоростного напора (2 часа).
5.1.4 Иллюстрация уравнения Бернулли (2 часа)
5.1.5 Изучение режимов движения жидкости (2 часа)
5.1.6 Изучение конструкций роторных насосов и гидромоторов (2 часа).
5.1.7 Определение коэффициентов местных сопротивлений (4 часа).
5.1.8 Истечение жидкостей из отверстий и насадков (2 часа).
5.2 Тематика практических занятий (9 часов)
Практические занятия предназначены для закрепления теоретических знаний, полученных студентами при изучении лекционного курса, а также приобретения навыков расчёта гидравлических устройств путем практического решения задач.
5.2.1 Решение задач по разделу "Гидростатика" (1 час).
5.2.2 Решение задач с применением уравнения Бернулли (2 часа).
5.2.3 Решение задач по теме "Истечение жидкости через отверстия, насадки, дроссели и клапаны" (2 часа).
5.2.4 Решение задач по расчету трубопроводов (2 часа).
5.2.5 Решение задач по теме "Гидромашины" (2 час).
6. Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности бакалавров для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.
Методы и формы активизации деятельности | Виды учебной деятельности | |||
ЛК | ПР | ЛБ | СРС | |
Дискуссия | х | х | ||
IT-методы | х | х | х | |
Командная работа | х | х | х | |
Разбор кейсов | х | |||
Опережающая СРС | х | х | х | х |
Индивидуальное обучение | х | х | х | |
Проблемное обучение | х | х | х | |
Обучение на основе опыта | х | х | х |
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
- изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;
- самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
- закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
7. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)
7.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
- работе бакалавров с лекционным материалом;
- выполнении домашних заданий,
- изучении теоретического материала к лабораторным и практическим занятиям,
- подготовка к экзамену.
7.2.Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
- поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,
- анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов,
- исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,
8. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости бакалавров осуществляется по результатам:
- самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения лабораторной работы,
- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите отчетов по лабораторным работам и во время экзамена во втором семестре (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)
9.1 Лабораторные установки
6.1.1 Гидростенд универсальный ГС-3 со сменными комплектами для проведения лабораторных работ.
6.1.2 Лабораторная установка для изучения гидростатического давления.
6.1.3 Лабораторная установка для изучения режимов движения жидкости.
6.1.4 Лабораторная установка для изучения гидравлических сопротивлений.
6.1.5 Наглядные пособия, в т. ч. гидравлические направляющие распределители, клапаны давления, насосы шестеренные, пластинчатые, центробежные, гидроаккумуляторы, манометры и т. д.
9.2 Перечень рекомендуемой литературы
6.2.1 Гидравлика и гидропривод: Учеб. пособие/Под общ. ред. . М.: Издательство МГГУ, 2001. – 520 с.
6.2.2 Скорняков (теоретический курс с примерами практических расчетов): Учеб. пособие / , , ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2003. – 224 с.
6.2.3 Скорняков - и пневмопривод: теоретический курс с приложением альбома конструкций: Учеб. пособие / , , ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2003. – 223 с.
6.2.4 Конструкции элементов объемных гидропередач: Учеб. пособие по выполнению лабораторных работ / Сост.: , ; ГУ Кузбасс гос. техн. ун-т. – Кемерово, 2002. – 116 с.
6.2.5 Башта гидравлика. - М.: Машиностроение; 19с.
6.2.6 , Попов . Общий курс. – К.: Выща школа, 19с.
6.2.7 , Никитин гидравлики и объемные гидроприводы. - М.: Машиностроение, 19с.
9.3 Дополнительная литература
6.3.1 и др. Машиностроительный гидропривод - М.: Машиностроение, 19с.
6.3.2 6.3.2 Металлорежущие станки. Под ред. - М.: Машиностроение, 19с.
6.3.3 Основы гидравлики и гидропривод станков. , , . – М.: Машиностроение, 1988. – 256 с.: ил.
6.3.4 Свешников гидроприводы: Справочник: Библиотека конструктора. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004. – 512 с. ил.
6.3.5 Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов / , , и др.; Под. ред. . – М.: Высш. шк., 1989. – 192 с.
6.3.6 Константинов : Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Выща шк., Головное из-во, 1988. – 398 с.; 30 табл., 346 ил. – Библиогр.: 29 назв.
Сборник задач по машиностроительной гидравлике: Учеб. пособие для машиностроительных вузов/, , Л. Г. Подвиз и др.; Под ред. и . – 4-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1981 – 464 с., ил.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по направлению подготовки «Агроинженерия», профиль «Технический сервис в агропромышленном комплексе».
Авторы: .
Программа одобрена на заседании кафедры ГШО
(протокол № от « » 2011 г.).
