Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
Прикладная механика
для направления 211000.62 «Конструирование и технология электронных средств» подготовки бакалавра
Автор программы: доц,, к. т.н. , *****@***ru
Одобрена на заседании кафедры электроники и наноэлектроники «___»________ 2012 г.
Зав. кафедрой __________________
Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»____________ 2012 г.
Председатель [Введите ]
Утверждена УС факультета электроники и телекоммуникаций «___»____________2012 г.
Ученый секретарь [Введите ] ________________________ [подпись]
Москва, 2012
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
1. Цели и задачи дисциплины:
Дисциплина "Прикладная механика" (далее ПМ) входит в профессиональный цикл дисциплин и предназначена для изучения студентами проектно-конструкторской, производственно-технологической, монтажно-наладочной и сервисно-эксплуатационной деятельности в области создания, производства и эксплуатации радиоэлектронных и электронно-вычислительных средств (далее ЭС) на промышленных предприятиях, в научных конструкторских и проектных организациях, а также в организациях, применяющих ЭС.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Цикл дисциплин: Б3-Профессиональный цикл. Номер дисциплины в рабочем учебном плане: Б3.Б.4
Предшествующие изучению дисциплины ПМ дисциплины: математический анализ (Б2.Б.1.1, 1и 2 семестры), физика (Б2.Б.2, 1 семестр) инженерная и компьютерная графика (Б3.Б.2, 1 семестр).
Входные знания, умения и компетенции студента, необходимым для изучения дисциплины ПМ:
· должен знать: основные физические законы в области механики, элементы начертательной геометрии и инженерной графики;
· должен уметь: применять математические методы и физические законы для решения практических задач;
· должен владеть: методами решения дифференциальных и алгебраических уравнений, навыками практического применения законов физики;
· должен обладать компетенциями: способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в общепрофессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); способностью представить адекватную современную уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
Дисциплина ПМ является предшествующей для дисциплин: основы конструирования ЭС (Б3.Б.7, 6 семестр); технология производства ЭС (Б3.Б.9, 7 семестр); методы и устройства испытаний ЭС (Б3.В.8, 8 семестр).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
· готовность выполнять расчёт и проектирование деталей, узлов и модулей ЭС в соответствии с техническим заданием (ПК-10);
· способность разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы (ПК-11);
· способность принимать участие в организации технического обслуживания ЭС (ПК-29);
· готовность осуществлять поверку технического состояния оборудования и организовывать текущий ремонт (ПК-30).
В результате изучения дисциплины ПМ студент должен:
· знать: теоретические основы механики, методы составления и исследования уравнений статики, кинематики и динамики; основы метрологии и стандартизации; графическое представление элементов типовых механизмов; основы расчета деталей механизмов на прочность и жесткость;
· уметь: использовать методы и инструменты разработки конструкций и технологий ЭС; использовать нормативно-техническую документацию в проектной деятельности; разрабатывать конструкторско-технологическую документацию;
· владеть: навыками исполнения чертежей типовых механизмов РЭС, отвечающих требованиям ЕСКД, и оформления технической документации.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов / зачетных единиц | Семестры | |||
3 осень | |||||
Общая трудоемкость дисциплины | 108/3 | 108/3 | |||
Аудиторные занятия (всего) | 72/2 | 72/2 | |||
В том числе: | |||||
Лекции | 36/1 | 36/1 | |||
Практические занятия (ПЗ) | 36/1 | 36/1 | |||
Семинары (С) | - | - | |||
Лабораторные работы (ЛР) | - | - | |||
Самостоятельная работа (всего) | 36/1 | 36/1 | |||
В том числе: | |||||
Курсовой проект | - | - | |||
Расчетно-графические работы | РГР1 и 2 | РГР1 и 2 | |||
Реферат | - | - | |||
Другие виды самостоятельной работы | - | - | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | зачёт | зачёт | |||
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 108 | 108 | |||
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Введение | Предмет, цели и задачи дисциплины. Функции механизмов в ЭС. Основные требования, предъявляемые к механизмам ЭС (эксплуатационные, технологические). Понятие о внешних воздействиях на механизмы ЭС (климатических, механических, радиационных). |
2 | Структурный анализ механизмов | Кинематическая цепь, механизм, звено, кинематическая пара и др. Структурный анализ механизмов, число степеней свободы пространственной и плоской кинематической цепи. |
3 | Кинематика механизмов | Плоскопараллельное движение тела. Сложное движение точки. Теорема сложения скоростей. Кинематический анализ плоских механизмов методом планов. Построение планов скоростей плоских механизмов. |
4 | Динамика механизмов | Момент импульса системы материальных точек. Теорема об изменении момента импульса. Дифференциальное уравнение вращательного движения системы тел и его типовое решение. Основные положения статики. |
5 | Принципы расчета электроприводов | Структура электромеханического привода (ЭМП). Силовые и исполнительные ЭМП. Основные характеристики передаточного механизма в ЭМП. Порядок проектного расчета ЭМП. |
6 | Передачи механизмов | Зубчатые эвольвентные цилиндрические передачи: особенности применения и кинематики, геометрические характеристики. Соединения передач и их особенности. Типовые передачи (конические, червячные, винт-гайка, гибкой связью): основные характеристики и особенности применения. |
7 | Валы и оси. Подшипниковые узлы | Валы и оси: функции и основные конструктивные элементы. Соединения "вал-втулка". Шарикоподшипники и подшипниковые узлы. |
8 | Основы расчетов на прочность и жесткость | Внутренние силы и моменты. Деформации и напряжения. Метод сечений. Условия прочности и жесткости элементов детали. Простые деформации бруса (растяжение/сжатие, изгиб, кручение, сдвиг): оценка прочности и жесткости. Диаграмма растяжения для упруго-вязких материалов. Механические характеристики материалов (пределы пропорциональности, текучести, прочности). |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
2. | Основы конструирования ЭС | + | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Технология производства ЭС | + | + | + | + | + | |||
4. | Методы и устройства испытаний ЭС | + | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Практические занятия | Самост. работа | Всего |
1 | Введение | 2 | 2 | 0 | 1 |
2 | Структурный анализ механизмов | 2 | 2 | 2 | 7 |
3 | Кинематика механизмов | 4 | 6 | 8 | 18 |
4 | Динамика механизмов | 6 | 6 | 0 | 10 |
5 | Принципы расчета электроприводов | 6 | 8 | 10 | 26 |
6 | Передачи механизмов | 6 | 6 | 8 | 20 |
7 | Валы и оси. Подшипниковые узлы | 4 | 2 | 4 | 10 |
8 | Основы расчётов на прочность и жесткость | 6 | 4 | 4 | 16 |
36 | 36 | 36 | 108 |
6. Лабораторный практикум
Рабочим учебным планом лабораторный практикум не предусмотрен
7. Примерная тематика расчётно-графических работ
РГР 1:
Построение плана скоростей плоского кулисно-рычажного механизма в заданном положении. Определение скорости выходного звена “ВМ” и точки М (20 вариантов кинематических схем).
РГР 2:
Проектирование электромеханического привода для радиолектронных или электронно-вычислительных систем различного назначения (15 вариантов устройств). Подразумевается выбор электродвигателя и кинематической схемы механизма, кинематический и геометрические расчёты передач, выбор подшипниковых узлов, изображение кинематической схемы ЭМП (теоретический чертёж).
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. Прикладная механика. Учебное пособие / – Мн.: Новое знание, 2005, 388 с.
2. Курс прикладной механики. Учебное пособие / - М.: РИО МИЭМ, 2004, 100 с.
3. Прикладная механика. Конструирование электроприводов малой мощности. Учебное пособие / – М., РИО МИЭМ, 2008, 206 с.
4. Методические указания: Комплект заданий и рекомендации по выполнению РГР1: - требуется разработка
5. Методические указания: Комплект заданий и рекомендации по выполнению РГР2: - требуется разработка
б) дополнительная литература:
1. Тарг курс теоретической механики. - изд. 11 - М.: Высшая школа, 1995, 416 с.
2. Рощин конструкции и механизмы РЭА. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1981‑375 с.
3. Степин материалов. - М.: Высшая школа, 1983, 303 с.
4. Механические устройства сканирования в электроприводах малой мощности: Метод. указания по курсовому проектированию / - М.: РИО МИЭМ, 2010, 22 с. (выдаётся на кафедре в зависимости от темы курсового проекта)
5. Атлас конструкций элементов приборных устройств. Учебное пособие для вузов. Под ред. - М.: Машиностроение,1982,116 с.
AutoCAD (версия от 2000 г. и выше) – по желанию студентов
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
не используются
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Макеты различных механизмов: кулисные, кривошипные, кулачковые, зубчатые, червячные. Образцы типовых деталей и узлов электроприводов ЭС.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В интерактивных формах проводятся 27 часов практических занятий. На занятиях проводится общее обсуждение способов решения поставленных технических задач, являющихся фрагментами расчётно-гафичеких работ. В результате обсуждения принимается единое решение, которое служит основой в ходе дальнейших этапов проектирования.
_____________________________________________________________________________
Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 211000 – Конструирование и технология электронных средств (утверждён приказом Минобрнауки 22 декабря 2009 г., № 000)
Автор программы: , доцент, к. т.н.___________________
