Рабочая учебная программа

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

«Утверждаю»

Председатель Ученого совета,

ректор, академик НАН РК

_______________________

«____» _________ 2014 г.

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Дисциплина KMIP 3303 «Конструирование механизмов измерительных приборов»

Модуль PKIP 33 Проектирование и конструирование измерительных приборов

для студентов специальности 5В071600 «Приборостроение»

Факультет информационных технологий

Кафедра Приборостроение

Форма обучения – очная

2014

Предисловие

Рабочая учебная программа разработана:

к. п.н., доцентом , к. т.н., доцентом

Обсуждена на заседании кафедры «Приборостроение»

Протокол № _______ от «____»______________2014 г.

Зав. кафедрой _______________ «____»_________2014 г.

Одобрена учебно-методическим советом факультета информационных технологий

Протокол № ________ от «_____»_____________2014 г.

Председатель ____________ «____»____________ 2014 г.

Трудоемкость дисциплины

Семестр	Количество кредитов	ECTS	Вид занятий	Количество часов СРС	Общее количество часов	Форма контроля
количество контактных часов	количество часов СРСП	всего часов
лекции	практические занятия	лабораторные занятия
5	3	5	15	15	15	45	90	45	135	КР

Цель дисциплины

Дисциплина «Конструирование механизмов измерительных приборов» ставит целью изучение теории, расчета и конструирования деталей и узлов механизмов приборов.

Задачи дисциплины

Задачи дисциплины следующие:

- научить бакалавров понимать общие принципы реализации движения с помощью механизмов, взаимодействие механизмов, обусловливающее кинематические и динамические свойства механической системы;

- научить бакалавров общим методам исследования и проектирования механизмов измерительных приборов.

- ознакомление студентов с современной научной аппаратурой, выработка начальных навыков проведения экспериментальных научных исследований явлений и оценки погрешности измерений.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

иметь представление:

- о деталях и механизмах приборов, надежности, точности и динамических свойствах механических систем, а также о путях повышения их точности.

знать:

- принципы действия, основные свойства и область применения типовых механизмов в измерительных приборах, основы расчета деталей на прочность, жесткость и точность, основы конструирования механических передач;

уметь:

- выбрать схему построения механизма или узла, найти оптимальные параметры механизма по заданным условиям работы;

приобрести практические навыки:

- конструирования и эксплуатации механизмов приборных устройств, использования измерительной аппаратуры и средств вычислительной техники для определения основных параметров механизмов.

Пререквизиты

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин (с указанием разделов (тем)):

Дисциплина	Наименование разделов (тем)
1 Физика 1,2	Все разделы
2 Математика 1,2	Все разделы
3 Прикладная механика	Все разделы
4 Материаловедение	Все разделы

Постреквизиты

Знания, полученные при изучении дисциплины «Конструирование механизмов измерительных приборов» используются при освоении следующих дисциплин: «Методы и средства измерений», «Цифровые и интеллектуальные измерительные устройства», «Основы проектирования приборов и систем», «Диагностика приборов и систем».

Тематический план дисциплины

Наименование раздела, (темы)	Трудоемкость по видам занятий, ч.
лекции	практические	лабораторные	СРСП	СРС
1.  Введение. Предмет курса. Значение приборостроения. Общие свойства механических систем. Основы теории механизмов.	1			3	3
2.  Кинематика механизмов.	1	1		3	3
3.  Динамика механизмов.	1	1		4	4
4.  Регулирование скорости механизмов.	1			3	3
5.  Механические свойства конструкционных материалов.	1			3	3
6.  Основы расчета элементов механизмов на прочность и жесткость при основных видах деформации.	3	4		7	7
7.  Основы проектирования и конструирования. Взаимозаменяемость деталей и технические измерения.	1	1	4	3	3
8.  Проектирование механических передач.	1	5	6	4	4
9.  Механические соединения деталей	1	1		3	3
10.  Валы и оси. Опоры валов и осей.	1	1	3	3	3
11.  Упругие элементы.	1	1		3	3
12.  Электромеханические узлы.	1		2	3	3
13.  Корпуса и корпусные детали.	1			3	3
ИТОГО:	15	15	15	45	45

Перечень практических (семинарских) занятий

1  Кинематика механизмов

2  Динамика механизмов

3  Основы расчета элементов механизмов на прочность и жесткость при основных видах деформации

4  Основы проектирования и конструирования. Взаимозаменяемость деталей и технические измерения

5  Проектирование механических передач

6  Механические соединения деталей

7  Валы и оси. Опоры валов и осей

8  Упругие элементы

Перечень лабораторных занятий

1  Зубчатые передачи приборов и периферийных устройств.

2  Червячные передачи устройств автоматики и ЭВМ.

3  Исследование ременных передач приборов и периферийных устройств.

4  Статистический анализ точности изготовления деталей

5  Основы взаимозаменяемости

6  Валы и оси

7  Исследование электромагнитов постоянного и переменного токов

Тематика курсовых работ

1  Механизм потенциометрической следящей системы дистанционного управления.

2  Механизм сельсинной следящей системы дистанционного управления.

3  Механизм программного управления автоматической системы.

4  Механизм переключателя автоматической системы.

5  Механизм настройки прибора.

6  Механизм самопишущего прибора с диаграммной бумажной лентой.

7  Механизм самопишущего прибора с дисковой диаграммой.

8  Кинематический расчет зубчатых механизмов.

9  Кинематический расчет плоских рычажных механизмов.

10  Проектирование плоских кулачковых механизмов.

11  Проектирование редукторов самопишущих приборов.

Тематический план самостоятельной работы студента с преподавателем

Наименование темы СРСП	Цель занятия	Форма проведения занятия	Содержание задания	Рекомендуемая литература
1	2	3	4	5
Тема 1. Предмет курса. Значение приборостроения. Общие свойства механических систем. Основы теории механизмов.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос, решение задач	Пример	[1, стр. 38-39]
Тема 2. Кинематика механизмов.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Пример	[1, стр. 38-39]
Тема 3. Динамика механизмов.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Пример 3.3	[1, стр. 54-55]

1	2	3	4	5
Тема 4. Регулирование скорости механизмов.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Пример 4.1	[1, стр. 95-96]
Тема 5. Механические свойства конструкционных материалов.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Пример 7.2	[1, стр. 127]
Тема 6. Основы расчета элементов механизмов на прочность и жесткость при основных видах деформации.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Примеры 8.1, 8.2, 8.6	[1, стр. 130, 137, 145]
Тема 7. Основы проектирования и конструирования. Взаимозаменяемость деталей и технические измерения.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Пример 13.2	[1, стр. 200]
Тема 8. Проектирование механических передач.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос. Решение задач	Примеры 14.1, 14.3, 14.4	[1, стр. 235, 241, 248]
Тема 9. Механические соединения деталей	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос.	Текст лекций, реферат	[1-3,6,9]
Тема 10. Валы и оси. Опоры валов и осей	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос.	Текст лекций, реферат	[1-3,6,9]
Тема 11. Упругие элементы.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос.	Текст лекций, реферат	[1-3,6,9]
Тема 12. Электромеханические узлы. Микродвигатели, электромагниты.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос.	Текст лекций, реферат	[1-3,6,9]
Тема 13. Корпуса и корпусные детали.	Углубление знаний по данной теме	Разъяснения и опрос.	Текст лекций, реферат	[1-3,6,9]

Темы контрольных заданий для СРС

1  Пассивные связи и «лишние» степени свободы.

2  Основные теоремы теоретической механики.

3  Векторный метод планов.

4  Графо-аналитический метод расчета приведенной силы.

5  Трение в кинематических парах.

6  Расчет КПД.

7  Самоторможение.

8  Инерционные нагрузки и уравновешивание звеньев.

9  Вибрация и виброзащита.

10  Маховики. Применение маховиков.

11  Электроконтактные регуляторы.

12  Тормозные регуляторы.

13  Понятия прочности, пластичности, упругости.

14  Напряжения, возникающие при изменении температуры.

15  Виды изгиба и их особенности.

16  Геометрические характеристики плоских сечений.

17  Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил.

18  Расчет на прочность и жесткость при поперечном изгибе.

19  Сложные деформации. Пространственный изгиб. Совместное действие изгиба и растяжения (сжатия). Совместное действие изгиба и кручения.

20  Контактные напряжения. Продольный изгиб. Расчет на устойчивость.

21  Принципы конструирования.

22  Безотказность работы механической системы.

23  Конструкционные материалы и их выбор.

24  Точность преобразования движения зубчатыми передачами.

25  Конструкции и материалы зубчатых колес.

26  Планетарные и дифференциальные механизмы.

27  Волновые зубчатые передачи.

28  Основные параметры и конструкции червячных передач.

29  Фрикционные вариаторы.

30  Передачи гибкой связью с зацеплением.

31  Виды разъемных и неразъемных соединений.

32  Валы и оси. Опоры валов и осей.

33  Упругие элементы.

34  Электромеханические узлы.

35  Шкалы отсчетных устройств.

36  Фиксаторы и стопоры

График выполнения и сдачи заданий по дисциплине

Вид контроля	Цель и содержание задания	Рекомендуемая литература	Продолжительность выполнения	Форма контроля	Срок сдачи
1	2	3	4	5	6
Практическое решение задач	Практическое закрепление навыков	[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8] [9], [10], [12], [13], [14], конспекты лекций	В течение семестра	Текущий	5, 10, 15 недели
Защита лабораторной работы №1	Усвоение материала по темам	[3], [5], [7], [8], [9], [12], [13]	1 – 2 неделя	Текущий	2 неделя
Защита лабораторной работы №2	Усвоение материала по темам	[3], [5], [7], [8], [9], [12], [13]	3 – 4 неделя	Текущий	4 неделя
Защита лабораторной работы №3	Усвоение материала по темам	[2], [3], [4], [5], [7], [8], [9], [12], [13]	5 – 6 неделя	Текущий	6 неделя

1	2	3	4	5	6
Защита лабораторной работы №4	Усвоение материала по темам	[1], [2], [6], [7], [8], [9], [11], [14]	7 – 8 неделя	Текущий	8 неделя
Защита лабораторной работы №5	Усвоение материала по темам	[1], [2], [6], [7], [8], [9], [11], [14]	9 – 11 неделя	Текущий	11 неделя
Защита лабораторной работы №6	Усвоение материала по темам	[1], [2], [6], [7], [8], [9], [11], [14]	11 – 13 неделя	Текущий	13 неделя
Защита лабораторной работы №7	Усвоение материала по темам	[1], [2], [6], [7], [8], [9], [11], [14]	12 –14 неделя	Текущий	14 неделя
Аттестационный модуль	Закрепление теоретических знаний и практических навыков	[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [12] [14], конспекты лекций	В течение семестра	Рубежный	7,14 недели
Курсовая работа	Закрепление теоретических знаний и практических навыков	Весь перечень основной и дополнительной литературы	1 – 15 неделя	Итоговый	15 неделя
Экзамен	Проверка усвоения материала дисциплины	Весь перечень основной и дополнительной литературы	2 контактных часа	Итоговый	В период сессии

Список основной литературы

1  , , Филатова и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2  . Механизмы приборных и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1985

3  Элементы приборных устройств. Под ред. Тищенко пособие. Ч.1 и 2. - М.: Высш. шк., 1982.

4  Теория механизмов и машин. Под ред. . – М.: Высш. шк., 1987.

5  , , . Теория механизмов и детали точных приборов. – М.: Машиностроение, 1966.

6  . Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976. 7  Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. Под ред. Ф. – М: Высшая школа, 1978г., 326с.

Список дополнительной литературы

1  Конструирование приборов. В 2 кн. Под ред. В. Краузе.; Пер. с нем. ; Под ред. . – М.: Машиностроение, 1987. 2  , Лакин и конструирование механизмов приборов и установок. Учебное пособие для приборостроительных инженерно-физических специальностей вузов. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

3  , Эрдеди машин. – М.: Высш. шк., 2001.

4  , Плуталов метрологии, точность и надежность в приборостроении. – М.: Машиностроение, 1991.

5  Народецкая механика и детали машин и приборов. – М.: Машиностроение, 1982. 6  . Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1987. 7  , . Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения». – М.: Машиностроение, 1983.