МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ)
___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140400 «Электроэнергетика и электротехника»

Профиль(и) подготовки: Электрический транспорт

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА "

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

вариативная

№ дисциплины по учебному плану:

ИЭТ; Б3. 17

Часов (всего) по учебному плану:

72

Трудоемкость в зачетных единицах:

2


6 семестр

Лекции

30 час

6 семестр

Практические занятия

15 час

6 семестр

Лабораторные работы

Нет

Нет

Расчетные задания, рефераты

15 час самостоят. работы

6 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

27 час

Экзамены

Курсовые проекты (работы)

нет

6 семестр

Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение конструкций и методов расчета элементов подвижного состава электрического транспорта.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

· самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

· анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

· анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

· принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании элементов тягового электропривода электрического транспорта (ПК-10);

· использовать информацию о новых технологических процессах и новых видах технологического оборудования (ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

· познакомить обучающихся с основными характеристиками, видами, особенностями механических устройств транспортных средств, технологией производства основных элементов подвижного состава электрического транспорта;

· дать информацию о материалах, применяемых при производстве элементов подвижного состава, и влиянию внешних факторов на их свойства в различных режимах производства и эксплуатации;

· научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем конструировании элементов подвижного состава электрического транспорта.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 17 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Электрический транспорт" направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Теоретическая механика», «Электротехническое и конструкционное материаловедение».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин " Основы электрического транспорта", а также программы магистерской подготовки «Оптимизация оборудования электроподвижного состава».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

· основные источники научно-технической информации по материалам и конструкциям в области механического оборудования электрического транспорта (ОК-7, ПК-6);

· технологию изготовления основных элементов механического оборудования подвижного состава электрического транспорта (ПК-10);

· материалы, применяемые при производстве подвижного состава, их классификацию и маркировку (ПК-10);

· источники научно-технической информации по технологии изготовления основных элементов подвижного состава (ПК-17).

Уметь:

· самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

· использовать программы расчетов характеристик конструкционных материалов (ПК-1);

· осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

· выбирать конструкционные материалы для изготовления основных элементов механического оборудования подвижного состава в зависимости от условий и режимов работы (ПК-10);

· анализировать информацию о новых технологиях изготовления основных элементов механического оборудования транспортных средств (ПК-17).

Владеть:

· навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

· терминологией в области механического оборудования транспортных средств (ОК-2);

· навыками поиска информации о свойствах материалов (ПК-6); информацией о технических параметрах оборудования для использования их в элементах механического оборудования подвижного состава (ПК-17 );

· навыками применения полученной информации при проектировании элементов механических узлов транспортных средств (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Нагрузки, действующие элементы механического оборудования транспортных средств

9

6

4

1

4

Тест на основные понятия и знания терминологии

2

Упругие элементы транспортных средств

12

6

4

4

4

Расчет на практических занятиях

3

Колебания подвижного состава

8

6

6

2

Тест: основные виды колебаний подвижного состава

4

Процессы трения, скольжения и качения при движении транспортных средств

8

6

6

2

Контрольная работа

5

Энергопотребление и износ в механических элементах подвижного состава

3

6

2

1

Составление графиков энергопотребления

6

Тормозные устройства на подвижном составе

5

6

2

1

2

Составление эскизов тормозных устройств

7

Устройства управления движением.

5

6

2

1

2

Подготовка реферата

8

Основы расчета элементов механического оборудования подвижного состава

12

6

2

6

4

Расчет упругих элементов

9

Ходовые элементы подвижного состава.

8

6

2

2

4

Подготовка реферата

Зачет

2

6

--

--

--

2

Итого:

72

30

15

27

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1.Нагрузки, действующие элементы механического оборудования транспортных средств

Статические и динамические нагрузки в механизмах электроподвижного состава.

Основные понятия и характеристики динамических нагрузок, действующих на подвижной состав. Габариты приближений строений и подвижного состава Особенности конструирования и общие сведения о подвижном составе. Механика движения подвижного состава. Способы снижения динамических моментов. Примеры конструкций элементов механической части подвижного состава, снижающих динамические нагрузки.

2. Упругие элементы транспортных средств

Назначение и основные характеристики упругих (эластичных) элементов. Механизм смягчающего действия упругого элемента. Классификация и назначения упругих элементов.

Основные характеристики и параметры упругих элементов. Расчет упругого подвешивания. Примеры конструкций. Регулируемые системы подвешивания подвижного состава

3. Колебания подвижного состава

Колебания в многозвенных механических системах.

Основные характеристики и параметры колебательного процесса. Понятие о колебаниях подвижного состава. Возбудители колебаний.

Вертикальные колебания подвижного состава. Упрощенные динамические модели локомотива. Модели расчета вертикальных колебаний. Критерии допустимых частот и амплитуд колебаний.

Боковые колебания подвижного состава. Описание процесса колебаний колесной пары по рельсам. Особенности боковых колебаний.

Продольные колебания подвижного состава. Природа этих колебаний и их учет при конструировании подвижного состава (в части сцепных приборов) и разработке алгоритмов управления.

Резонансные колебания. Влияние колебаний локомотива на реализацию силы тяги.

Способы снижения колебаний подвижного состава и их реализации на примере механической части локомотива.

4. Процессы трения скольжения и качения при движении транспортных средств

Фрикционные процессы при трении твердых тел. Сцепление как разновидность трения. Процессы фрикционного износа.

Понятие трения скольжения и трения качения. Законы трения скольжения и качения. Понятие предельной силы трения, коэффициента трения. Реакции реальной (шероховатой) связи. Угол трения. Примеры учета и использования фрикционных процессов при расчетах элементов механической части подвижного состава.

Фрикционные процессы при реализации сцепления колеса подвижного состава с рельсами и дорожным покрытием. Понятие о коэффициенте сцепления. Основные зависимости и соотношения, описывающие сцепление колес с поверхностью качения. Понятие износа в процессе трения твердых тел. Количественные оценки износа при трении. Способы снижения износа элементов подвижного состава (бандажей колес, рельс и других трущихся поверхностей). Фрикционные тормоза. Основные принципы построения фрикционных тормозов. Тепловые процессы при торможении. Конструкции фрикционных тормозов.

5. Энергопотребление и износ в механических элементах подвижного состава

Способы снижения износа элементов подвижного состава. Пути снижения энергопотребления при движении транспортных средств. Технологические, эксплуатационные методы.

6. Тормозные устройства на подвижном составе

Динамические процессы на фрикционном контакте. Безопасность и резервирование тормозных устройств. Фрикционные тормоза. Основные характеристики и принципы построения фрикционных тормозов. Тепловые процессы при торможении. Конструкции фрикционных тормозов. Классификация тормозов и тормозного оборудования, основы их расчета. Прогнозирование, моделирование и повышения долговечности фрикционных систем.

7. Устройства управления движением

Системы управления движением подвижного состава. Классификация, конструктивные особенности. Безопасность, надежность и основные характеристики устройств управления движением, Проходимость и маневренность, Параметры установки колесных механизмов.

8. Основы расчета элементов механического оборудования подвижного состава

Основные элементы механического оборудования подвижного состава и основные критерии их инженерного расчета на прочность. Расчет оси колесной пары на прочность и усталость в различных режимах и вариантах конструкций.

9 . Ходовые элементы подвижного состава

Виды и классификация ходовых частей подвижного состава. Тележки подвижного состава. Основы расчета, особенности конструирования и эксплуатации. Узлы ходовых частей. Механика транспортных систем с магнитным подвешиванием и линейным приводом. Основные тенденции при конструировании.

4.2.2. Практические занятия

6 семестр

Горизонтальные нагрузки, действующие на элементы механического оборудования.

Пружины рессорного подвешивания и их расчет.

Листовые рессоры, их конструкция и расчет.

Расчет жесткости упругих элементов рессорного подвешивания при последовательном и параллельном соединении.

Расчет резиновых рессор типа Меги.

Конструкция и расчет опор кузова.

Задачи вписывания в кривые.

4.3. Лабораторные работы

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены

4.4. Расчетные задания

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фото и видео материалов. Выездная лекция-экскурсия на транспортные производственные предприятия и транспортный музей , Московский метрополитен, монорельсовая транспортная система, учебная лаборатория механического оборудования электромеханического колледжа (4 часа).

Практические занятия

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление рефератов и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, презентация реферата, защита расчетного задания (работы).

Аттестация по дисциплине – зачет.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

Электронный конспект лекций по курсу "Спецвопросы механики" – М.: МЭИ, 2010. Методическое пособие по курсу “Спецвопросы механики”. Расчет элементов механической части. , - М.: МЭИ, 1998. - 24 с. Расчет элементов механического оборудования троллейбусов. и др. М.: МЭИ, 1991. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Механическое оборудование электроподвижного состава». , М.: МЭИ, 1991.

б) дополнительная литература:

1. Подвижной состав железных дорог. Машиностроение. Энциклопедия. Под ред. , . М.: Машиностроение, 2008.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www. , www. *****, www. , www. *****, www. *****, www. *****

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехнологии» и профилю «Электрический транспорт».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к. т.н., доцент

"УТВЕРЖДАЮ":

И. о. зав. кафедрой Электрического транспорта

к. т.н., доцент