МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Юго-Западный государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ:
Председатель приемной комиссии
____________
«16» ноября 2015 г.
ПРОГРАММА
вступительного испытания
для поступающих в магистратуру по направлению подготовки
15.04.06 Мехатроника и робототехника
Курск - 2015 г.
Разработчики программы: ________________________________________________________________
(должность, инициалы, фамилия)
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Председатель
экзаменационной комиссии ____________ ____________________________
(подпись) (инициалы, фамилия)
Программа обсуждена и рекомендована к использованию для проведения вступительных испытаний в 2014 г. на заседании экзаменационной комиссии по направлению подготовки 15.04.06 Мехатроника и робототехника.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА ПО НАПРАВЛЕНИЮ «МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА»
Дисциплины:
Теория механизмов и машин
Детали машин и основы конструирования
Электротехника и электроника
СТРУКТУРА СОДЕРЖАНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН»
Структура содержания по дисциплине включает код элемента содержания и название элемента содержания (темы задания). Первый разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер группы заданий, связанных с уровнем сложности заданий изучаемой дисциплины (2 – базовый). Второй разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер дидактической единицы (раздела) дисциплины, а третий разряд идентифицирует номер темы задания. Например, код элемента содержания 2-01-03 указывает на то, что элемент содержания принадлежит базовому уровню, первой дидактической единице (ДЕ) «Строение механизмов» и третьей теме в этой ДЕ, которая называется «Структурный анализ механизмов». Все коды элементов содержания и наименования элементов содержания распределяются в предложенном порядке для каждой дидактической единицы.
Перечень учебных элементов отражает требования к знаниям и умениям, которые студент должен приобрести в результате освоения дисциплины или отдельных ее разделов.
Содержание по дисциплине | Перечень учебных элементов Студент должен: | |
Код элемента содержания | Элементы содержания дисциплины (темы) | |
1. Строение механизмов | ||
2-01-01 | Основные понятия ТММ | знать: понятия машина, механизм, звено; классификацию машин по функциональному назначению; классификацию звеньев механизмов по их функциональному назначению; виды звеньев |
2-01-02 | Кинематические пары, кинематические цепи | знать: понятия кинематическая пара, высшие и низшие КП, кинематическая цепь; классификацию КП по числу связей, виды кинематических пар и их условные обозначения, классификацию кинематических цепей |
2-01-03 | Структурный анализ механизмов | знать: понятия числа степеней свободы, механизма, формулы для определения числа степеней свободы плоских и пространственных механизмов уметь: определять число степеней свободы механизма, его класс |
2-01-04 | Структурные группы звеньев. Структурный синтез | знать: понятия структурной группы, ее класса и порядка, избыточных связей, лишних степеней свободы, принцип синтеза плоских стержневых механизмов по Асуру - Артоболевскому |
2. Кинематический анализ и синтез механизмов | ||
2-02-01 | Основные понятия кинематики механизмов | знать: понятия кинематический анализ, кинематический синтез; задачи и методы кинематического анализа и синтеза |
2-02-02 | Кинематическое исследование механизмов (методом планов) | знать: понятия планов положений, скоростей, ускорений, масштабных коэффициентов, свойства планов скоростей и ускорений уметь: читать и обрабатывать планы скоростей и ускорений |
2-02-03 | Синтез плоских стержневых механизмов по заданным кинематическим свойствам | знать: понятия передаточного и направляющего механизма, хода, угла размаха, крайних положений, средней скорости рабочего и холостого хода, выходного звена, коэффициента изменения средней скорости выходного звена |
2-02-04 | Кинематический анализ зубчатых механизмов | знать: понятие передаточного отношения; определение передаточного отношения в рядовой, ступенчатой многозвенной зубчатой передачи, паразитного зубчатого колеса |
3. Динамика механизмов | ||
2-03-01 | Основные понятия динамики механизмов | знать: задачи и методы, понятие динамической модели, приведенного момента инерции и приведенного момента сил, уравнения движения механизма в дифференциальной и интегральной формах |
2-03-02 | Режимы движения механизмов | знать: понятия установившегося и неустановившегося режима движения, коэффициент неравномерности движения механизма, маховик |
2-03-03 | Кинетостатический (силовой) расчёт механизмов | знать: метод кинетостатики, условия статической определимости кинематической цепи, понятие уравновешивающих сил и момента, рычаг Жуковского уметь: составлять уравнения кинетостатики для структурных групп второго класса |
2-03-04 | Трение и КПД механизмов | знать: трение во вращательных и поступательных кинематических парах, понятия угла давления, самоторможение; понятие КПД механизма, средний и мгновенный КПД, коэффициент потерь, КПД при последовательном и параллельном соединении механизмов |
4. Колебания в механизмах | ||
2-04-01 | Линейные и нелинейные уравнения движения механизмов | знать: понятия линейных и нелинейных уравнений движения механизмов, методы их решения |
2-04-02 | Вибрация, виброактивность машин, виброзащита | знать: источники вибраций в машинах и механизмах, виды вибрационных воздействий, методы виброзащиты |
2-04-03 | Гашение колебаний, виброгасители | знать: принцип динамического гашения колебаний, основные параметры пружинного виброгасителя, поглотителей колебаний с вязким и сухим трением |
2-04-04 | Вибрационные транспортёры | знать: принцип действия, конструктивные элементы |
5. Синтез механизмов | ||
2-05-01 | Основные понятия и методы синтеза. Методы оптимизации в синтезе с применением ЭВМ | знать: основные этапы синтеза, понятия основного и дополнительных условий синтеза; входных и выходных параметров; целевой функции, понятие синтеза по методу приближения функций |
2-05-02 | Синтез кулачковых механизмов | знать: виды структурных схем кулачковых механизмов, элементы кулачковых механизмов, законы движения толкателя и их характеристики, понятие угла давления |
2-05-03 | Синтез эвольвентного зацепления | знать: основные параметры зубчатого колеса и зацепления, свойства эвольвентного зацепления, геометрические показатели качества зацепления, способы изготовления зубчатых колес, понятие о коррекции |
2-05-04 | Синтез планетарных механизмов. Дифференциальный механизм | знать: типовые схемы планетарных механизмов, название звеньев, дополнительные геометрические условия синтеза (условия соосности, сборки, соседства), понятие дифференциала |
Рекомендуемая литература:
1. , Кинематика, динамика и прочность машин, прочность машин, приборов и аппаратуры: Учебное пособие. Допущено Учебным объединением высших учебных заведений РФ по образованию в области материаловедения, технологии материалов и покрытий в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 150100 «Материаловедение и технологии материалов» / , , ; М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2012 – 208 с.
2. , Механика [Текст]: учебное пособие для студентов вузов: в 2 ч. Ч. 1 / , ; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2004. 208 с.
3. Теория механизмов и механика машин: Учебник / Под ред. . - 4-е изд., испр. - М., 2003. - 496 с. - ISBN 5-06-003118-7: 154.00. Гриф: Рекомендовано Министерством образования РФ.
4. Левитский механизмов и машин: Учеб. пособие для вузов.-2-е изд.- М.: Наука. 1990.-592с.
СТРУКТУРА СОДЕРЖАНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «детали машин и Основы Конструирования»
Структура содержания по дисциплине включает код элемента содержания и название элемента содержания (темы задания). Первый разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер группы заданий, связанных с уровнем сложности заданий изучаемой дисциплины (2 – базовый). Второй разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер дидактической единицы (раздела) дисциплины, а третий разряд идентифицирует номер темы задания. Например, код элемента содержания 2-01-04 указывает на то, что элемент содержания принадлежит базовому уровню, первой дидактической единице (ДЕ) «Основы проектирования» и четвертой теме в этой ДЕ, которая называется «Критерии работоспособности, влияющие на них факторы». Все коды элементов содержания и наименования элементов содержания распределяются в предложенном порядке для каждой дидактической единицы.
Перечень учебных элементов отражает требования к знаниям и умениям, которые студент должен приобрести в результате освоения дисциплины или отдельных ее разделов.
Содержание по дисциплине | Перечень учебных элементов Студент должен: | |
Код элемента содержания | Наименование элемента содержания (темы) | |
1. Основы проектирования | ||
2-01-01 | Классификация механизмов, узлов и деталей | знать: основные определения и классификационные признаки механизмов, узлов и деталей |
2-01-02 | Основы проектирования механизмов, стадии разработки | знать: назначение, типы механизмов, стадии и содержание методов проектирования механизмов уметь: выбирать рациональный метод проектирования механизмов |
2-01-03 | Требования к деталям | знать: основные требования, предъявляемые к деталям и способы их реализации |
2-01-04 | Критерии работоспособности, влияющие на них факторы | знать: определения и понимать содержание определений основных критериев работоспособности, и влияющих на них факторов |
2. Соединения | ||
2-02-01 | Резьбовые соединения | знать: назначение, особенности конструкции, проектирования, выбора резьб, критерии работоспособности уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-02 | Соединения сварные | знать: назначение, классификацию, особенности конструкции уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-03 | Соединения шпоночные и зубчатые (шлицевые) | знать: назначение, особенности конструкций, критерии выбора уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-04 | Соединения заклёпочные | знать: назначение, особенности конструкции, основы проектирования и конструирования уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-05 | Соединения клеммовые | знать: назначение, особенности конструкции, принципы работы уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-06 | Соединения с натягом | знать: назначение, особенности конструкции, принципы работы уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-07 | Соединения паяные и клеевые | знать: назначение, особенности конструкции и работы уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-02-08 | Соединения профильные и штифтовые | знать: назначение, особенности конструкции и работы уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
3. Передачи и корпусные детали | ||
2-03-01 | Механические передачи | знать: классификацию, принципы работы, особенности конструкций уметь: определять основные характеристики |
2-03-02 | Цилиндрические зубчатые передачи | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-03-03 | Передачи червячные | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций уметь: конструировать, рассчитывать по критериям работоспособности |
2-03-04 | Передачи фрикционные и вариаторы | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-03-05 | Передачи ременные | знать: основные характеристики, особенности работы, конструкций, проектирования уметь: конструировать, рассчитывать по критериям работоспособности |
2-03-06 | Передачи планетарные и волновые | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций и расчётов уметь: конструировать, рассчитывать по критериям работоспособности |
2-03-07 | Корпусные детали механизмов | знать: основные конструкции, и их особенности, критерии работоспособности уметь: конструировать |
2-03-08 | Конические зубчатые передачи | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций уметь: конструировать, рассчитывать на прочность |
2-03-09 | Передачи винт-гайка | знать: основные характеристики, критерии работоспособности, особенности конструкций уметь: конструировать, рассчитывать по критериям работоспособности |
2-03-10 | Передачи цепные | знать: основные характеристики, особенности работы, конструкций, проектирования уметь: конструировать, рассчитывать по критериям работоспособности |
4. Валы, муфты и упругие элементы | ||
2-04-01 | Валы и оси. Конструкции | знать: назначение, критерии работоспособности, конструкции, требования уметь: конструировать |
2-04-02 | Валы и оси. Расчёты на прочность и жесткость | знать: особенности расчетов на прочность и жесткость, влияющие на работоспособность факторы уметь: рассчитывать по критериям работоспособности |
2-04-03 | Муфты компенсирующие | знать: классификацию, назначение, конструкции, принципы выбора уметь: конструировать и подбирать муфты |
2-04-04 | Муфты самоуправляемые | знать: назначение, конструкции, особенности работы |
2-04-05 | Муфты сцепные | знать: назначение, конструкции, особенности работы |
2-04-06 | Упругие элементы | знать: назначение, основные конструкции, характеристики |
5. Подшипники и уплотнения | ||
2-05-01 | Подшипники скольжения | знать: назначение, конструкции, критерии работоспособности, особенности работы уметь: конструировать, подбирать материалы и рассчитывать по критериям работоспособности |
2-05-02 | Подшипники качения | знать: основные характеристики, обозначения, конструкции, критерии работоспособности уметь: подбирать подшипники, рассчитывать по критериям работоспособности |
2-05-03 | Конструкции подшипниковых узлов | знать: основные конструкции, их назначение, воспринимаемые нагрузки, особенности работы уметь: конструировать |
2-05-04 | Уплотнительные устройства | знать: назначение, конструкции, особенности применения |
Рекомендуемая литература:
1. Яцун : Учебник для студентов вузов: В 2 ч. Ч. 2. - Курск : КГТУ, 2004. - 140 с.
2. Детали машин и основы конструирования, учебник./под ред . – М.: Академия, 2008. -352 с.
3. , Финогенов машин: Учебник для студентов высш. техн. учеб. заведений. – М.: Высш. шк., 2005. -408 с.
4. Иванов машин [Текст] : учебник для студентов вузов. - 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 2002. - 408 с. : ил.
5. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие/ , . М.: Высш. шк., 2005.-309 с.
6. , , Филатова и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: Учеб. пособие / под ред. . – М.: Высш. шк., 1991. – 480 с.
7. , Леликов узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. Вузов. – М.: Высш. шк., 1998. 447 с.
СТРУКТУРА СОДЕРЖАНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»
Структура содержания по дисциплине включает код элемента содержания и название элемента содержания (темы задания). Первый разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер группы заданий, связанных с уровнем сложности заданий изучаемой дисциплины (2 – базовый). Второй разряд в записи кода элемента содержания указывает на номер дидактической единицы (раздела) дисциплины, а третий разряд идентифицирует номер темы задания. Например, код элемента содержания 2-01-03 указывает на то, что элемент содержания принадлежит базовому уровню, первой дидактической единице (ДЕ) «Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока» и третьей теме в этой ДЕ, которая называется «Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей». Все коды элементов содержания и наименования элементов содержания распределяются в предложенном порядке для каждой дидактической единицы.
Перечень учебных элементов отражает требования к знаниям и умениям, которые студент должен приобрести в результате освоения дисциплины или отдельных ее разделов.
Содержание по дисциплине | Перечень учебных элементов Студент должен: | ||
Код элемента содержания | Элементы содержания дисциплины (темы) | ||
1. Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока | |||
2-01-01 | Основные определения и топологические параметры электрических цепей | знать: схемы замещения источников питания, элементы топологии: узел, ветвь, контур уметь: определять топологические параметры цепей (узел, ветвь, контур) |
|
2-01-02 | Закон Ома и его применение для расчета электрических цепей | знать: закон Ома для участка цепи с пассивными элементами и для участка цепи, содержащего ЭДС уметь: рассчитывать электрические цепи с использованием закона Ома |
|
2-01-03 | Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей | знать: законы Кирхгофа уметь: применять законы Кирхгофа для расчета электрических цепей |
|
2-01-04 | Анализ цепей постоянного тока с одним источником энергии | знать: виды эквивалентных преобразований пассивных элементов цепи уметь: рассчитывать методом эквивалентных преобразований электрические цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении пассивных элементов |
|
2-01-05 | Мощность цепи постоянного тока. Баланс мощностей | знать: понятие мощности, баланс мощностей в электрической цепи уметь: рассчитывать мощности источников и потребителей энергии |
|
2-01-06 | Расчет нелинейных цепей постоянного тока | знать: понятие о вольт-амперной характеристике (ВАХ) нелинейных элементов, способы задания ВАХ и параметры нелинейных элементов уметь: рассчитывать цепи с нелинейными элементами |
|
2. Анализ и расчет линейных цепей переменного тока |
| ||
2-02-01 | Способы представления и параметры синусоидальных величин | знать: аналитическое, графическое представление и параметры синусоидальных величин уметь: сопоставлять различные виды представления, определять действующее значение синусоидальных величин |
|
2-02-02 | Электрические цепи с резистивным, индуктивным и емкостным элементами | знать: активные и реактивные сопротивления, фазовые сдвиги уметь: рассчитывать параметры цепи |
|
2-02-03 | Сопротивления и фазовые соотношения между токами и напряжениями | знать: методы расчета цепей при последовательном и параллельном соединении элементов, понятие полного сопротивления, векторные диаграммы уметь: определять ток, напряжение и углы сдвига фаз в электрической цепи |
|
2-02-04 | Трехфазные цепи. Основные понятия. Элементы трехфазных цепей | знать: основные определения и понятия трехфазных цепей, особенности работы четырехпроводной цепи, соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями уметь: определять линейные и фазные напряжения и токи |
|
4. Анализ и расчет магнитных цепей |
| ||
2-04-01 | Основные понятия теории электромагнитного поля и основные магнитные величины | знать: основные величины, характеризующие магнитное поле и их единицы измерения; уравнения Максвелла, закон полного тока |
|
2-04-02 | Свойства ферромагнитных материалов. Определения, классификация, законы магнитных цепей | знать: кривые намагничивания, определения, классификацию, законы магнитных цепей уметь: классифицировать магнитные цепи |
|
2-04-03 | Магнитные цепи с постоянными магнитными потоками | знать: методы расчета неразветвленных магнитных цепей, прямую и обратную задачи |
|
2-04-04 | Магнитные цепи с переменными магнитными потоками | знать: особенности расчета магнитных цепей с переменными потоками, закон электромагнитной индукции |
|
5. Электромагнитные устройства, электрические машины, основы электропривода и электроснабжения |
| ||
2-05-01 | Трансформаторы | знать: назначение, устройство, принцип действия и характеристики трансформаторов уметь: определять коэффициент трансформации, различать характеристики трансформатора |
|
2-05-02 | Машины постоянного тока | знать: устройство и принцип действия машин постоянного тока; механические характеристики уметь: различать характеристики машин с разным типом возбуждения |
|
2-05-03 | Асинхронные машины | знать: устройство, принцип действия и характеристики асинхронных машин уметь: различать два типа машин (с короткозамкнутым и фазным ротором), определять скольжение |
|
2-05-04 | Синхронные машины | знать: устройство и принцип действия синхронных машин, виды характеристик уметь: различать типы машин по конструкции ротора, виды характеристик |
|
6. Основы электроники и электрические измерения |
| ||
2-06-01 | Элементная база современных электронных устройств | знать: физические основы работы и свойства р-п перехода, условные обозначение и характеристики полупроводниковых приборов уметь: пользоваться справочными данными полупроводниковых приборов |
|
2-06-02 | Источники вторичного электропитания | знать: схемы полупроводниковых выпрямителей (однофазных и трехфазных) уметь: различать схемы полупроводниковых выпрямителей |
|
2-06-03 | Усилители электрических сигналов | знать: схемы включения транзисторов (биполярных и полевых), назначение элементов усилительного каскада, схемы операционных усилителей уметь: различать схемы усилителей |
|
2-06-04 | Основы цифровой электроники | знать: основные элементы цифровой электроники (логические, триггеры, регистры) уметь: определять значения логических переменных на выходе |
|
Рекомендуемая литература:
1. Касаткин электротехники / , - М.: Высш. шк., 2005. - 542 с.
2. Жарова, по электротехнике [Текст] : учеб. пособие / . М.: Высш. шк., 2009. - 127 с.
3. задач по электротехнике и основам электроники. - М.: Высш. шк., 2001. - 416 с.
4. Рекус практикум по электротехнике и основам электроники - М.: Высш. шк., 2001. - 255 с.
5. Алиев по электротехнике и электрооборудованию - М.: Высш. шк., 2002. - 255 с.
6. , Электроника и микропроцессорная техника: Учебник / . - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 2004. - 790 с
7. Аналоговая электроника. Схемы, системы, обработка сигнала [Текст] . - М. : Техносфера, 2005. - 360 с.
