Рабочая программа

Рабочая программа

Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/06

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра металлургии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины «Надежность технологических машин»

для студентов

специальности 050724 «Технологические машины и оборудование»

Павлодар

Лист утверждения к рабочей программе дисциплины, разработанной на основании государственного общеобязательного стандарта образования специальности и типовой программы

Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/06

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УР

___________

«___»________200_г

Составитель: старший преподаватель

Кафедра металлургии

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Надежность технологических машин»

для студентов специальности 050724 «Технологические машины и оборудование»

Рабочая программа разработана на основании Государственного общеобязательного стандарта специальности 050724 «Технологические машины и оборудование» ГОСО РК 3.08.350 - 2006, и типовой программы «Надежность технологических машин», утвержденной РУМС «22 июня 2006г.,

Рекомендована на заседании кафедры «27 июня 2008г., протокол № 11

Заведующий кафедрой __________

Одобрена учебно-методическим советом факультета металлургии, машиностроения и транспорта

«27»июня 2008г. Протокол № 12

Председатель УМС ____________

СОГЛАСОВАНО

Декан факультета ___________ «__»_________200_г.

ОДОБРЕНО ОПиМО

Начальник ОПиМО  ____________ «15 сентября 2008г.

Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе

1.1. Цель преподавания дисциплины

Дисциплина "Надежность технологических машин" предназначена для освоения студентами вопросов теории и практики надежной эксплуатации оборудования. Изучение дисциплины ставит целью научить будущего специалиста принимать обоснованные инженерные решения при эксплуатации и ремонте технологических машин и оборудования с учетом их уровня надежности.

  1.2. Задачи изучения дисциплины

  Задачами изучения дисциплины являются:

-  Научить студента производить расчет показателей надежности технологи­ческих машин и оборудования,

- устанавливать влияние параметров надежности на их эксплуатационные показатели,

- определять оптимальные параметры надежности и оптимальные эксплуатационные показатели технологических машин и оборудования и на основании их производить прогнозирование и планирование рациональных условий эксплуатации и ремонта.

1.3 Требования к знаниям и умениям

В результате изучения дисциплины  студент должен:

-  иметь представление о современном состоянии производства и путях

его развития на перспективу;

- уметь определять необходимый уровень производительности с высоки­ми показателями надежности, опреденлять достаточный уровень информации о надежности и правильно проводить ее обработку;

-  знать технологические функции, выполняемые машинами, вопросы проекти-рования, расчета основых параметров надежности эксплуатируемого

оборудования;

-  приобрести навыки использования методов и приборов исследований и владения  методами  технического  контроля  в  условиях  действующего

производства;

-  быть компетентным в области технологических процессов смежных производств; в выборе и рациональных режимах эксплуатации технологическо­го  оборудования;  в  определении  экономически  целесообразного  уровня надежности.

Пререквизиты

Математика, Физика, Сопротивление материалов, Теоретическая механика, Информатика, Материаловедение и технология конструкционных материалов.

Содержание дисциплины

Тематический план дисциплины

Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/07

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ для заочной формы обучения
№ п/п	Наименование тем	Количество часов
Лекц.	Прак.	Лаб.	СРСП	СРС
1	2	3	4	5	6	7
1	Введение.	2	2
2	Основные положения теории надежности.	4	2	6	35
3	Математический аппарат теории надежности	3	2	6	50
4	Эксплуатационная надежность технологических машин и оборудования	3	2	6	30
ИТОГО  135	12	6	18	117

Содержание теоретического курса

Тема 1. Введение.

Задачи изучения дисциплины: изучение теоретических основ надежности; изучение математического аппарата теории надежности; освоение методов рас­чета параметров надежности технологических машин и их элементов; изучение методов расчета эксплуатационных показателей технологических машин и обо­рудования в зависимости от уровня их надежности.

Значение курса в системе подготовки бакалавров технологических ма­шин и оборудования и его связь со смежными дисциплинами. Краткая харак­теристика курса и методология его изучения. Термины и понятия. Перспективы развития.

Тема 2.Основные положения теории надежности.

Основные понятия и определения теории надежности как науки.

Качественные критерии надежности. Понятия отказа и неисправности. Классификация отказов: внезапные (мгновенные) и постепенные (износовые). Опасные, срочные, несрочные, совместимые, полные, полномочные, ошибоч­ные, перемеживающиеся, второстепенные.

Тема 3. Математический аппарат теории надежности

Случайные события и их вероятности.

Случайные события. Относительная величина случайного события. Классическое определение вероятности. Основные свойства вероятности. Правило сложения вероятностей. Совмещение случайных событий. Независимые случайные события. Условные вероятности. Общее правило умножения вероятностей. Формула полной вероятности.

Случайные величины и распределение вероятностей. Дискретные и непрерывные случайные величины. Функции от случайных величин. Законы распределения. Интегральная и дифференциальная функции распределения.

Числовые характеристики распределения вероятностей, математическое ожидание, мода, медиана, начальный и центральные моменты. Дисперсия и среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариаций случайной величины.

Тема 4. Эксплуатационная надежность технологических машин и оборудования

Основные понятия и термины надежности техники. Системы и элементы расчета. Понятие не восстанавливаемости и восстанавливаемости изделий сис­тем.

Количественные характеристики надежности невосстанавливаемых изде­лий. Вероятность безотказной работы и вероятность отказов. Плотность рас­пределения времени работы изделия до его отказа. Частота отказов. Интенсив­ность отказов. Выражение вероятности и частоты отказов через интенсивность отказов. Среднее время безотказной работы.

Количественные характеристики восстанавливаемых изделий. Характе­ристики безотказности: вероятность безотказной работы и вероятность отказов, средняя частота отказов, наработка на отказ, коэффициенты надежности.

Характеристики ремонтопригодности: коэффициенты готовности, выну­жденность простоев и технического использования, профилактики; среднее время восстановления; удельная трудоемкость капитального ремонта; удельная стоимость восстановления, текущих и капитальных ремонтов; коэффициенты отказов, относительный коэффициент отказов и расхода элементов; коэффици­ент относительных простоев.

Характеристики долговечности: ресурс и срок службы. Прогнозирование ресурса оборудования.

Потоки отказов. Интенсивность и параметры потока отказов. Виды пото­ков отказов: простейший, нестационарный, пуассоновский поток, потоки Паль­ма и Эрланга.

СОДЕРЖАНИЕ И ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
№ п/п	Наименование тем	Содержание	Вид контроля	Сроки выполнения (по неделям)	Аббревиатура
1	2	3	4	5	6
1	Расчет случайных величин по различным законам распределения	Расчет вероятности безотказной работы. Определение законов распределения случайных величин	Отчет, доклад при защите	1 неделя	П1
2	.  Определение показателей надежности технологических машин и оборудова­ния	Расчет деталей оборудования на длительную прочность и выносливость.	Отчет, доклад при защите	3 неделя	П2
3	Расчет характеристик безотказности машин Расчет оптимальной долговечности машины	Расчет на прочность при статическом нагружении. Расчеты  на прочность по коэффициентам запаса прочности при  переменных напряжениях.	Отчет, доклад при защите	5неделя	П3
4	Основы расчета надежности с помощью методов математической статистики.	Расчет параметров ресурса и установление законов распределения по стати­стическим данным	Отчет, доклад при защите	7 неделя	П 4
5	Определение оптимального коэффициента готовности	Установление характеристик ремонтопригодности отдельных типов машин	Отчет, доклад при защите	9, 11неделя	П5
6	Испытания на надежность.	Изучение методов и средств испытания машин и их элементов на надежность	отчет	13 неделя	П6
7	Расчет значений коэффициента готовности и параметра потока отказов в за­висимости от суммарной наработки машины	Расчет оптимального резерва машин в зависимости от уровня надежности работающих машин.	Отчет, доклад при защите	15 неделя	П7

Содержание СРСП

№	Вид СРС	Тема	Форма и вид контроля	Объем в часах	Сроки выполнения
1	Проработка дополнительных тем, не вошедших в лекционный материал	1.Математическое моделирование контактного взаимодействия трущихся тел. 2.Ремонтопригодность технологического оборудования. 3.Обеспечение трибологической надежности. 4. Целесообразность назначения сроков замены деталей и узлов 5.Типы резервирования. Общие принципы расчетов прочностной надежности. 6.Статистические модели случайных величин. 7.Экспоненциальный закон надежности. Надежность пружин. 8.  Надежность грузоподъемных машин. Надежность роботов-манипуляторов	Письменная, конспект	15	1-16 неделя
2	Проработка пройденного лекционного материалов по конспекту лекций, учебникам и пособиям	1.Основные положения и зависимости надежности. 2.Показатели надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность 3.Надежность машины как система. Надежность по основным критериям. 4.Основы расчета надежности с помощью методов математической статистики. 5.Надежность стандартных деталей и узлов технологических машин. 6.Испытания на надежность. 7.Основные методы и пути повышения надежности	Письменная, конспект	15	1-16 неделя
3	Подготовка к практическим занятиям	1.Расчет вероятности безотказной работы. 2.Расчет деталей оборудования на длительную прочность и выносливость. 3.Расчет на прочность при статическом нагружении. 4.Расчеты  на прочность по коэффициентам запаса прочности при  переменных напряжениях. 5.Оценка параметров регрессионной зависимости по методу  наименьших квадратов. 6.Оценка надежности по критерию теплостойкости. 7.Оценка надежности при механическом изнашивании 8.Расчеты надежности стандартных деталей и узлов технологических машин.	Письменная и устная, отчет и защита	15	2-16 неделя
4	Подготовка к рубежному контролю	Подготовка по темам лекционных занятий № 1-4; 5-9	Письменная, отчет	4	8,16 неделя

Содержание СРО

№	Вид СРО	Форма отчетности	Вид контроля	Объем в часах
1	Проработка дополнительных тем, не вошедших в лекционный материал	Конспект	Защита отчета	3
2	Проработка пройденного лекционного материалов по конспекту лекций, учебникам и пособиям	Конспект	Защита отчета	3
3	Подготовка к защите практических работ	Отчет	Защита отчета	3
4	Подготовка к рубежному контролю	Устный опрос	РК1, РК2	4

Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения

1 Тема – Расчеты надежности с помощью метода Монте-Карло

Рекомендуемая литература: [2], 139 – 168 стр.; [4], 73 – 112 стр.

2 Тема – Упрочняющая термическая обработка деталей для повышения надежности

Рекомендуемая литература: [3], 128 – 200 стр.; [8], 260 – 282 стр.

3 Тема – Надежность прокатных валков

Рекомендуемая литература: [4], 112 – 147 стр.; [10], 299 – 361 стр.

4 Тема – Расчет межремонтного периода на основе показателей надежности  Рекомендуемая литература: [7], 11 –40 стр.; [6], 206 – 261 стр.

Выписка из рабочего учебного плана специальности

Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/10

Выписка из рабочего учебного плана специальности

050724 «Технологические машины и оборудование»

Наименование дисциплины «Надежность технологических машин»

№	Форма обучения	Формы контроля	Объем работы студ. в часах	Распределение часов по курсам и семестрам (часов)
Всего
экз.	зач.	кп	Кр	РГР	к. р.	Общ	ауд	СРС	Лек	Пр	СРСП	СРС	Лек	пр	СРСП	СРС
1.	Очная на базе ОСО	5	135	45	90	5 семестр
30	15	90
3	Заочная на базе СПО	5	135	18	117	4 семестр	5 семестр
6	6	60	6	18	57

Учебно-методическое обеспечение

Основная литература.

ГОСТ 27002-83. Надежность в технике. Термины и определения. ГОСТ 2753-81 Надежность изделий машиностроения. Система сбора и обра­ботки информации. Методы оценки показателей надежности. - М. : Госстан­дарт, 1982. , Дидусов по расчету надежности машин на стадии проектирования. - М. : Машиностроение, 1986. - 224 с. Сырицын и надежность гидро - и пневмопривода. - М.: Машиностроение, 1990, 248 с. Надежность машин: Учебное пособие для машиностроительных спец. ВУЗов /, , под ред. . - М.: Высшая школа, 1988. 238 с. Кубарев в машиностроении. - М. Машиностроение, 1977. 308 с.

Дополнительная литература.

, Филиппов вероятностей и математическая статистика. - М. : Высшая школа, 1982. 162 с. , , Альферов строительных машин. - М. : Стройиздат, 1983. 120 с. Плахтин , ремонт и монтаж металлургических машин. - М.: Металлургия. 1983. 415 с. , Шорр на прочность деталей машин – М.: Машиностроение, 1979- 524 с. Надежность технических систем: справочник под ред. - М., Машиностроение, 1985  - 489 с. Шишков и безопасность грузоподъемных машин – М.: Недра, 1990 –252 с.

  Лист изменений и дополнений  Форма

  к рабочей учебной программе  Ф СО ПГУ 7.18.3/36

Лист изменений и дополнений к рабочей учебной программе дисциплины «Надежность технологических машин»

для студентов специальности 5В072400 «Технологические машины и оборудование»

на 2011-2012 учебный год

В рабочую программу изменения не вносятся

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры.

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры металлургии

«____» _______ 20___г., протокол № _____

Заведующий кафедрой _____________   «___» _____ 20___г.

  (подпись)

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета ММиТ_____________   «___» _____ 20___г.

  (подпись)