Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
САЯНО – ШУШЕНСКИЙ ФИЛИАЛ
УТВЕРЖДАЮ
Директор
_____________ //
«_____» _____________2016 г.
Саяно-Шушенский филиал СФУ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ОБЪЕМНЫХ ГИДРОМАШИН И ГИДРОпЕРЕДАЧ
Дисциплина Б1.В. ДВ.7.2 Специальные главы объемных гидромашин и гидропередач
Направление подготовки/специальность 15.03.02 Технологические машины и оборудование
Направленность (профиль) 15.03.02.12 Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика
Саяногорск 2016
Рабочая программа дисциплины
составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по укрупненной группе
15.00.00 Машиностроение
Направления подготовки /специальность (профиль/специализация)
15.03.02 Технологические машины и оборудование
15.03.02.12 Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика
Программу составили доцент, к. т.н. ______________
Заведующий кафедрой Гидротехнических сооружений и гидромашин (разработчик) ______________
«20» мая 2016 г.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры (выпускающая) Гидротехнических сооружений и гидромашин
«20» мая 2016 г. протокол № 9
Заведующий кафедрой (выпускающей) ______________
1 Цели и задачи изучения дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины.
Целью дисциплины является изучение рабочего процесса и конструкции, формирование знаний в области проектирования и расчета объемных гидромашин.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
- самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности; анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат; анализировать научно-техническую информацию, изучать и использовать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой); к конструкторской деятельности в профессиональной сфере;
принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов энергетического машиностроения; участвовать в испытаниях гидросистем, машин, средств автоматики энергетических комплексов по заданной программе;
проводить анализ работы объектов профессиональной деятельности; осуществлять монтажно-наладочные и сервисно-эксплуатационные работы на гидравлических объектах после небольшой профессиональной адаптации.
1.2 Задачи изучения дисциплины.
- дать студентам информацию о видах, параметрах, конструктивных особенностях и областях применения объемных гидромашин; познакомить обучающихся с основными проблемами, возникающими при эксплуатации объемных гидромашин в обслуживаемых гидросистемах, и способах их разрешения; познакомить с целями и методиками испытаний объемных гидромашин, оборудованием испытательных стендов и обеспечить приобретение практических навыков их проведения; научить современным методам расчета и проектирования объемных гидромашин на заданные условия и основным критериям принятия обоснованных технических решений.
1.3 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесённых с планируемыми результатами освоения образовательной программы.
Выпускник в соответствии с целями основной программы профессиональной деятельности, указанными в ФГОС ВО по направлению 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», должен обладать следующими компетенциями:
- профессиональными компетенциями:
научно-исследовательская деятельность:
способностью к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки (ПК-1);
умением моделировать технические объекты и технологические процессы с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, готовностью проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-2);
производственно-технологическая деятельность:
умением выбирать основные и вспомогательные материалы, способы реализации технологических процессов, применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении технологических машин (ПК-15);
1.4 Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы.
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения настоящего курса: физика, высшая математика, теоретическая механика, детали машин, механика жидкости и газа.
Наименование дисциплины | Раздел | Тема |
1 | 2 | 3 |
Математика | Дифференциальное исчисление Интегральное исчисление | |
Теоретическая механика | Аналитическая механика | Действие сил в механических системах |
Физика | Основные законы механики | |
Механика жидкости и газа | Гидродинамика | Свойства жидкости, уравнение Бернулли, режимы течения жидкостей и др. |
Детали машин и основы конструирования | Расчет и проектирование деталей машин. |
1.5 Особенности реализации дисциплины.
Дисциплина реализуется на русском языке.
Объём дисциплины (модуля)
Трудоёмкость дисциплины 3 зачётных единицы (108 часов) определена в соответствии с числом зачётных единиц, установленным стандартом для цикла специальных дисциплин и назначением образовательной программы подготовки бакалавра.
Вид учебной работы | Всего, зачётных единиц (акад. часов) | Семестр |
8 | ||
Общая трудоёмкость дисциплины | 3.0 (108) | 3.0 (108) |
Контактная работа с преподавателем: | 1.33 (48) | 1.33 (48) |
занятия лекционного типа | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
занятия семинарского типа | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
в том числе: семинары | ||
практические занятия | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
практикумы | ||
другие виды контактной работы | ||
в том числе: курсовое проектирование | ||
групповые консультации | ||
индивидуальные консультации | ||
Самостоятельная работа обучающихся: | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
изучение теоретического курса (ТО) | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
расчётно-графические задания, задачи (РГЗ) | ||
реферат (Р) | ||
курсовое проектирование (КР) | ||
другие виды самостоятельной работы (подготовка к экзамену) | 1.0 (36) | 1.0 (36) |
Вид промежуточной аттестации | Экзамен | Экзамен |
Содержание дисциплины (модуля)
Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план занятий).
№ п/п | Модули, темы (разделы) дисциплины | Занятия лекционного типа (акад. час) | Занятия семинарского типа | Самостоятельная работа (акад. часов) | Формируемые компетенции |
ПЗ (акад. часов) | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
2 | Модуль 1. Роторные радиально поршневые гидромашины | 0.33 (12) | 0.17 (6) | 0.33 (12) | ПК-1 ПК-2 ПК-15 |
3 | Модуль 2. Аксиально-поршневые гидромашины | 0.25 (9) | 0.17 (6) | 0.25 (9) | ПК-1 ПК-2 ПК-15 |
4 | Модуль 3. Пластинчатые объёмные гидромашины | 0.14 (5) | 0.33 (12) | 0.14 (5) | ПК-1 ПК-2 ПК-15 |
Всего: | 0.67 (24) | 0.67 (24) | 0.67 (24) |
3.2 Занятия лекционного типа.
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование занятий | Объём в акад. часах |
всего | в том числе в инновационной форме | ||
1 | 1 | 1.1. Роторные радиально-поршневые гидромашины (РРПГМ). Общие понятия и определения. Классификация роторных гидромашин. Преимущества гидропередач с роторными гидромашинами. Кинематическая и конструктивная схемы РРПГМ. Средняя и мгновенная подача, неравномерность подачи РРПГМ для чётного и нечётного числа поршней. | 2 |
2 | 1 | 1.2. Силы и моменты в РРПГМ. Силовое взаимодействие между статором РРПГМ и поршневой группой насоса и гидромотора. Момент на валу радиально-поршневого гидромотора и его неравномерность. Схема сил, действующих на ротор РРПГМ (насоса и гидромотора). | 2 |
3 | 1 | 1.3 Гидравлические расчёты в РРПГМ. Гидравлический расчёт основных размеров радиально-поршневого насоса и гидромотора. Проверка выбранного числа оборотов радиально-поршневого насоса и гидромотора. Расчёт распределительной цапфы РРПГМ. Условие гидростатического уравновешивания распределительной цапфы. Особенности конструкций поршневой группы РРПГМ. | 2 |
4 | 1 | 1.4. Расчёт распределительной цапфы. Расчёт радиальных и осевых перекрытий между цапфой и ротором РРПГМ. Размеры перекрытий и их влияние на работу радиально-поршневого насоса и гидромотора. | 2 |
5 | 1 | 1.5. Высокомоментные радиально-поршневые гидромоторы (ВМГМ). Особенности работы ВМГМ. Условие безотрывного прохождения поршня по расточке статора ВМГМ. Расчёт расточки статора ВМГМ (решение прямой и обратной задачи). Неравномерность момента и угловой скорости на валу ВМГМ. | 2 |
6 | 1 | 1.6. Давление в рабочих камерах РРПГМ. Изменение давления в цилиндре насоса и гидромотора в зависимости от вида перекрытий радиально-поршневой гидромашины. Шум в РРПГМ и способы борьбы с ним. | 2 |
7 | 2 | 2.1 Аксиально-поршневые гидромашины (АПГМ). Особенности конструкции АПГМ. Основные технико-экономические показатели. Положительные и отрицательные качества АПГМ. | 1,5 |
8 | 2 | 2.2. АПГМ с наклонным диском (АПГМ с НД). Кинематическая схема АПГМ с НД. Средняя и мгновенная подачи АПГМ с НД. Неравномерность подачи АПГМ с НД для нечётного и чётного числа поршней. | 1,5 |
9 | 2 | 2.3. Конструкционная схема АПГМ с НД. Особенности конструкционных схем АПГМ с НД. Регулирование АПГМ с НД. Расходно-перепадные характеристики и их особенности. | 1,5 |
10 | 2 | 2.4. Силы и моменты, действующие в АПГМ с НД. Силы, действующие на поршень и его гидростатическую опору (ГСО) в АПГМ с НД. Расчёт основных размеров ГСО. Прочностные расчёты элементов АПГМ с НД. Условия работы пары поршень-цилиндр АПГМ с НД. Расчёт пружины в АПГМ с НД. Нагруженность подшипников вала АПГМ с НД и подшипников регулирующего органа. | 1,5 |
11 | 2 | 2.5. Аксиально-поршневая гидромашина с наклонным блоком цилиндров (АПГМ с НБЦ) Особенности конструкции АПГМ с НБЦ. Кинематика АПГМ с НБЦ. Средняя и мгновенная подача. Неравномерность подачи при чётном и нечётном числе поршней. | 1,5 |
12 | 2 | 2.6. Силы и моменты, действующие в АПГМ с НБЦ. Расчёт основных размеров АПГМ с НБЦ (насоса и гидромотора). Расчёт распределителя. | 1,5 |
13 | 3 | 3.1.Пластинчатые объёмные гидромашины (ПЛГМ) и особенности их конструкции. Средняя и мгновенная подача пластинчатой гидромашины однократного действия. Неравномерность подачи ПЛГМ. | 1,5 |
14 | 3 | 3.2 .Пластинчатые насосы двойного действия и особенности их конструкции. Средняя и мгновенная подача ПЛГМ двойного действия и её неравномерность. | 1,5 |
15 | 3 | 3.3. Гидравлические расчёты ПЛГМ. Расчёт расточки статора ПЛГМ двойного действия. Решение прямой и обратной задачи по определению расточки статора ПЛГМ двойного действия. ПЛГМ двойного действия с разгруженными пластинами и особенности их конструкции. | 2 |
Всего: | 24 |
3.3 Занятия семинарского типа.
Практические занятия проводятся с целью закрепления и углубления знаний, полученных студентами при изучении лекционного курса, способствуют приобретению навыков практических расчётов, умению пользоваться справочной литературой и т. д.
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование занятий | Объём в акад. часах |
всего | в том числе в инновационной форме | ||
1 | 1 | 1. Гидравлический расчёт и определение основных геометрических параметров РРПГМ. | 6 |
2 | 2 | 2. Оценка индикаторных диаграмм давления в рабочих полостях АПГМ с НД. | 6 |
3 | 3 | 3. Методика расчёта геометрии расточки статора ПЛГМ двойного действия. | 6 |
4 | 3 | 4. Расчёт основных геометрических параметров объёмной гидропередачи с использованием АПГМ с НБЦ. | 6 |
Всего: | 24 |
Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)
• курс лекций;
• учебно-методическое обеспечение практических работ;
• расчетные задания;
• перечень вопросов, выносимых на экзамен.
Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
К контрольно–измерительным материалам относятся вопросы к экзамену.
6 Перечень основной и дополнительной литературы, необходимой для освоение дисциплины (модуля)
Основная литература: , , и др. Основы теории и конструирования объемных гидропередач / Под ред. . М.: Высшая школа, 196, 240 с. Аксиально-поршневые гидромашины с наклонным диском. М: Моск. энерг. ин-т, 1985, 60 с. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод. – М.: Издательский центр: «Академия», 2005. 360 с. , . Гидравлические и пневматические системы. – М.: Издательский центр: «Академия», 2004. 336 с. Объемные гидравлические машины: конструкция, проектирование, расчет. Библиотека конструктора. – М.: Машиностроение, 2006. – 224 с. Дополнительная литература: , , и др. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с. , Объемные гидравлические и пневматические приводы. – М.: Машиностроение, 1981. – 269 с. Рекомендации по хранению, выдаче, учету топлива и смазочных материалов и их экономии при эксплуатации строительных и дорожных машин // ЦНИИОМТП. –М.: Стройиздат, 1986. – 88 с. , , Шестеренные насосы для металлорежущих станков. – М.: Машгиз, 1960. – 188 с. Динамика и регулирование гидро - и пневмосистем. – М.: Машиностроение, 1977. – 424 с.
Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины (модуля)
Содержание дисциплины представлено в локальной сети образовательного учреждения. Возможность индивидуального доступа для каждого обучающегося обеспечивается Электронно-библиотечной системой.
Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины «Специальные главы объемных гидромашин и гидропередач» составляет 108 академических часов, из которых, 48 часов отводится на контактную работу с преподавателем, 24 часа на самостоятельную работу и 36 часов на подготовку к экзамену.
Дисциплина осваивается в 8 семестре.
В процессе изучения теоретического курса дисциплины используется основная и дополнительная литература (п. 6).
Контроль усвоения материала выполняется с использованием оценочных средств для проведения промежуточной аттестации (п. 5).
Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю)
Перечень необходимого программного обеспечения Интернет браузер. Microsoft Office. MathCAD. Matlab.
Перечень необходимых информационных справочных систем
При освоении дисциплины, в качестве дополнительной литературы, используются официальные, справочно-библиографические и специализированные периодические издания.
Для обучающихся, с помощью электронно-библиотечной системы, обеспечен доступ к современным профессиональным базам данных, информационным справочным и поисковым системам.
Материально-техническая база, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю)
Помещения для проведения лекционных занятий укомплектованы специализированной учебной мебелью и техническими средствами обучения, служащими для представления учебной информации большой аудитории: настенные экраны с дистанционным управлением, маркерные доски, считывающие устройства для передачи информации в компьютер, мультимедийные проекторы и другие информационно-демонстрационными средства.
Для проведения лекционных занятий используются наборы демонстрационного оборудования и учебно-наглядных пособий.
Для создания мультимедийных средств по дисциплине оборудована специальная студия.
Помещения для самостоятельной работы студентов оснащены компьютерной техникой подключенной к локальным сетям и интернету.
Точки доступа к информационным базам данных и мультимедийным средствам обучения организованы на базе библиотек.
Вычислительная техника обеспечена необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.
