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 | _______________________ Заведующий кафедрой Машиностроения профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОБОГАТИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА»
Направление подготовки:151000 Технологические машины и оборудование
Профиль подготовки: «Металлургические машины и оборудование»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составители: проф. , ст. преп. , асс.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины Целью изучения данной дисциплины является ознакомить студентов с современными методами расчета и проектирования машин и аппаратов, используемых на обогатительных фабриках для реализации подготовительных, основных и вспомогательных процессов.
Поставленная цель достигается решением соответствующих задач в рамках теоретического изучения курса, выполнения студентами лабораторных работ, а также самостоятельной работы студентов с использованием методических разработок и контроля выполнения работ преподавателем.
2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к профессиональному циклу вариативной его части для подготовки по профилю – «Металлургические машины и оборудование».
Для успешного усвоения дисциплины приобретения необходимых знаний, умений и компетенций к началу изучения дисциплины «Механическое оборудование обогатительного производства» студент должен обладать соответствующими знаниями, умениями и компетенциями, полученными им при освоении Учебных дисциплин: Философии, Иностранного языка, Технического перевода иностранной литературы по профилю подготовки, Математики, Физики, Химии, Информационных технологий, Экологии, Теоретической механики, Компьютерной графики, Гидравлики, Основ научных исследований, Металлургии и основ металлургического производства, Инженерной графики, Технической механики, Технологии конструкционных материалов, Материаловедения, Метрологии, стандартизации и сертификации, Электротехники и электроники, Основ проектирования, Основ технологии машиностроения, Безопасности жизнедеятельности.
Учебная дисциплина «Механическое оборудование обогатительного производства» является предшествующей для ряда учебных дисциплин по направлению подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование», профилю подготовки «Металлургические машины и оборудование» и на основе знаний, умений и компетенций, приобретенных студентом в процессе ее освоения формируются соответствующие знания, умения и компетенции для последующих учебных дисциплин для которых учебная дисциплина «Механическое оборудование обогатительного производства» является предшествующей. К таким дисциплинам относятся: Управление техническими системами, Технология ремонта металлургических машин и оборудования, Основы научных исследований.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способность на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК-6);
- способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивание и реализация перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способность с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами (ОК-8);
- способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9);
- обладает достаточными для профессиональной деятельности навыками работы с компьютером (ОК-13);
- свободное владение литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, навыками публичной и научной речи; умение создавать и редактировать тексты профессионального назначения, анализировать логику рассуждений и высказываний (ОК-16);
- способность обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, умение контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий (ПК-1);
- умеет выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения (ПК-6);
- умеет применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машин, приводов, систем, различных комплексов, машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умение применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении (ПК-8);
- способность к систематическому изучению научно-технической информации,
отечественного и зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки (ПК-17);
- умение обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-18);
- умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения (ПК-21);
- умение проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений (ПК-24);
- понимание основных тенденций развития соответственно – металлургических машин и оборудования, оборудования нефтегазопереработки и торфяных машин и оборудования (ПКД-1);
- владение методами конструктивных решений при проектировании соответственно – металлургических машин и оборудования с учетом условий эксплуатации (ПКД-2).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: структуру и состав обогатительного предприятия и его подразделений, конструкции машин и аппаратов, применяемых для переработки материалов на обогатительных фабриках, основные методы расчетов этих машин, способы и методы защиты машин от перегрузок и регулирование их работы.
Уметь: выбирать выбирать оборудование для реализации заданных операций и получения требуемых продуктов, составлять расчетные схемы и осуществлять расчеты на прочность деталей обогатительного оборудования, изображать схемы цепей аппаратов, а также кинематические и конструктивные схемы основных машин и аппаратов обогащения, применять ЭВМ при расчетах машин и аппаратов, выполнять чертежи общего вида и рабочие чертежи деталей машин и аппаратов обогатительного производства.
Владеть: представлениями о сущности процессов, происходящих при обогащении полезных ископаемых, о современных тенденциях в развитии процессов обогащения и обогатительного машиностроения, лучших образцах обогатительного оборудования зарубежных фирм.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет ______5______ зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
7 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 90 | 90 |
В том числе: | ||
Лекции | 36 | 36 |
Практические занятия (ПЗ) | 54 | 54 |
Семинары (С) | - | - |
Лабораторные работы (ЛР) | - | - |
Самостоятельная работа (всего) | 90 | 90 |
В том числе: | ||
Курсовая работа | - | - |
Расчетно-графические работы | 36 | 3*12=36 |
Реферат | 18 | 2*9=18 |
Другие виды самостоятельной работы: | ||
Домашнее задание | 36 | 6*6=36 |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Зачет | |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 180 | 180 |
5 | 5 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
|
1. | Основы обогащения полезных ископаемых | Предмет и задачи курса. Технологические показатели обогащения. Классификация процессов. Виды разрушения материалов. Свойства руды. Схемы обогащения. |
|
2. | Дробильное оборудование | Щековые, конусные, валковые, роторные, молотковые и инерционные дробилки, их классификация, кинематические схемы, область применения, принцип действия, конструкции, особенности эксплуатации, достоинства и недостатки. Определение степени дробления, производительности, мощности привода, дробящего усилия и других технико-эксплуатационных показателей. |
|
Продолжение таблицы | |||
| |||
3. | Грохоты | Условные обозначения и техническая характеристика. Одно-, двух - и трехмассные схемы инерционных грохотов. Оптимальная угловая скорость эксцентрикового вала. Наибольшая и наименьшая скорости вала для грохота с наклонным ситом. Скорость движения материала по ситу. Дорезонансный и зарезонансный режимы. Силы, действующие на вал вибратора. Расчеты на прочность. Определение мощности привода и производительности. Порядок технологического расчета. Оптимальная частота и амплитуда колебаний. Основы выбора амортизаторов и их расчета. Современные направления в создании грохотов. Зарубежный опыт. |
|
4. | Мельницы | Основная номенклатура. Обозначения, Техническая характеристика. Силовой анализ шаровой мельницы в случае водопадного и каскадного режимов. Силы инерции шаровой загрузки. Учет массы пульпы в различных зонах мельницы. Силы в зубчатой передаче. Построение расчетной схемы и эпюр поперечных сил и моментов. Расчеты на прочность барабана и торцевых крышек. Редуцированный слой и его параметры. Конструкция гидростатических коренных подшипников. Определение мощности привода при водопадном и каскадном режимах. Методика нахождения производительности мельницы. Критерии подобия мельниц. Современные тенденции в области создания мельниц большого объема. Зарубежный опыт. |
|
5. | Спиральные классификаторы | Основные типы спиральных классификаторов. Техническая характеристика. Методика технологического расчета классификатора. Определение величины граничного зерна. Силы в классификаторе. Расчет вала шнека на прочность. Эпюры поперечных сил и моментов. Зарубежные конструкции спиральных классификаторов. Пути совершенствования классификаторов. |
|
6. | Флотационные машины | Номенклатура, обозначение. Техническая характеристика. Порядок определения типоразмера и числа камер. Гидродинамические характеристики камеры флотомашины пневмомеханического типа. Критерии подобия. Определение мощности привода. Расчет на прочность вала импеллера. Учет собственной частоты крутильных и поперечных колебаний. Конструирование блока импеллера. Гидравлические расчеты флотомашины. Современные тенденции в проектировании. |
|
Продолжение таблицы | |||
7. | Сгустители | Типы сгустителей. Техническая характеристика. Конструкции сгустителей с центральным и периферическим (боковым) приводом. Определение сопротивления перемещению гребка. Расчет гребковой фермы. Определение механических потерь. Расчет мощности привода. Зарубежные конструкции фильтров. |
|
8. | Центрифуги. | Типаж. Обозначение. Техническая характеристика. Конструкция горизонтальной шнековой осадительной центрифуги и ее узлов. Определение геометрических параметров ротора. Технологический расчет: нахождение крупности разделения, производительности, влажности продукта. Энергетический расчет. Гидродинамические потери. Производительность шнека. Определение осевого усилия. Выбор подшипников шнека. Расчет редуктора. Средства предохранения центрифуги от перегрузок |
|
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
1. | Управление техническими системами | + | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Технология ремонта металлургических машин и оборудования | + | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Основы научных исследований | + | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1. | Основы обогащения полезных ископаемых | 4 | 4 | - | - | 10 | 18 |
2. | Дробильное оборудование | 12 | 20 | - | - | 20 | 52 |
3. | Грохоты | 4 | 6 | - | - | 10 | 20 |
Продолжение таблицы | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
4. | Мельницы | 4 | 8 | - | - | 10 | 22 |
5. | Спиральные классификаторы | 2 | 2 | - | - | 10 | 14 |
6. | Флотационные машины | 4 | 6 | - | - | 10 | 20 |
7. | Сгустители | 2 | 4 | - | - | 10 | 14 |
8. | Центрифуги | 4 | 4 | - | - | 10 | 20 |
Итого | 36 | 54 | - | - | 90 | 180 |
6. Лабораторный практикум
Не предусмотрен
7. Практические занятия (семинары)
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий (семинаров) | Трудоем-кость (час.) |
1. | 1 | Технологические показатели обогащения. Решение задач. | 4 |
2. | 2 | Изучение конструкции щековой эксцентриковой дробилки. | 4 |
3. | 2 | Изучение конструкции щековой инерционной дробилки. | 2 |
4. | 2 | Расчеты щековых дробилок. Выдача расчетной работы. | 6 |
5. | 2 | Изучение конструкции конусной эксцентриковой дробилки. | 4 |
6. | 2 | Изучение конструкции конусной инерционной дробилки. | 4 |
7. | 3 | Построение характеристик крупности материала. Задачи. | 2 |
8. | 3 | Изучение конструкции грохота. | 2 |
9. | 3 | Расчет эксцентрикового грохота | 2 |
10. | 4 | Изучение конструкции шаровой мельницы. | 4 |
11. | 4 | Механика дробящей среды мельницы. Выдача задания. | 2 |
12. | 4 | Расчеты шаровой мельницы. | 2 |
13. | 5 | Расчеты спирального классификатора. | 2 |
14. | 6 | Расчеты механической флотационной машины. | 6 |
15. | 7 | Расчет сгустителя. Определение сопротивлению перемещения гребка. | 4 |
16. | 8 | Расчет центрифуги. | 4 |
Итого | 54 |
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
, Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению СПб.: РИЦ СПГГИ (ТУ), 2007.б) дополнительная литература
Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Т.1 Обогатительные процессы и аппараты: Учебник. - 2-е изд., стереотип. М.: Горная книга, 2004. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов. Изд. 3-е. М.: Металлургия, 1984. Эксплуатация дробильных и измельчительных установок. М.: Недра, 1989. , , Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. , , Просеивающие поверхности грохотов. Конструкции, материалы, опыт применения. СПб.: ВСЕГЕИ, 2005. Механическое оборудование обогатительного производства. СПб.: РИЦ СПГГИ (ТУ), 2004. , Справочник механика рудообогатительной фабрики. М.: Недра, 1975. Обогащение полезных ископаемых. М.: Недра, 1986. , , Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. М.: Машиностроение, 1990. , , Конструкция и расчет машин и агрегатов металлургических заводов. М.: ИКЦ Академкнига, 2003. Устройство и эксплуатация обогатительных машин. М.: Недра, 1989. Основы обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1986.Microsoft Windows XP, Microsoft Office, Универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Информационный портал "Горно-обогатительное оборудование" [сайт]. URL: http://www. ***** (дата обращения: 29.12.2010).
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.
Будет использованы рабочие чертежи дробильного, измельчительного и обогатительного оборудования.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В рамках самостоятельной работы студент углубленно изучает вопросы теоретического курса, выполняет домашние задания, рефераты, расчетные задания и оформляет их, работает с иностранной литературой, разрабатывает компьютерные программы.
В качестве расчетно-графических работ, выполняемых студентами самостоятельно, выполняются, следующие:
· Проектирование и расчет щековой дробилки со сложным движением щеки.
· Проектирование и расчет конусной дробилки.
· Проектирование и расчет шаровой барабанной мельницы.
Тематика рефератов носит опережающий характер, способствующий самостоятельному ознакомлению с принципом работы, конструкцией и особенностями эксплуатации машин используемых в обогатительном производстве в рамках, очерченных программой учебной дисциплины.
Тематика домашних заданий связана с углубленным изучением материала рассматриваемого на практических занятиях и органично с ним связана.
Разработчики:
Кафедра Машиностроения профессор
Кафедра Машиностроения ст. преподаватель
Кафедра Машиностроения ассистент
