Projektowanie i badania maszyn i mechanizmów I sem.

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

W 30/+, C 14/ +, L -/-, P 16/ +, S -/-; razem: 60 godz., 5 pkt ECTS

Proces konstruowania obiektów technicznych. Struktura mechanizmów i maszyn. Podstawowe pojęcia teorii maszyn i mechanizmów z członami sztywnymi. Analiza strukturalna maszyn i mechanizmów, ich klasyfikacja mechanizmów. Metody analizy układów kinematycznych. Dokładność ele-mentów maszyn i mechanizmów. Własności mechaniczne, fizyczne i techno-logiczne materiałów konstrukcyjnych. Badania eksperymentalne w budowie maszyn. Modelowanie obiektów mechatronicznych, ich analiza kinematycz-na i dynamiczna. Mechanizmy zębate. Wielokryterialna ocena elementów składowych urządzeń mechatronicznych.

I semestr/Mechatronika/wszystkie specjalności

płk dr inż. Przemysław Kupidura,

płk dr inż. Mirosław Zahor,

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 30

2. Udział w laboratoriach / …..

3. Udział w ćwiczeniach / 14

4. Udział w seminariach / …..

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 30

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / …..

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 20

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / …..

9. Realizacja projektu / 16

10. samodzielna realizacja projektu / 30

10. Udział w konsultacjach / 4

11. Przygotowanie do egzaminu /

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / ….

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 144 godz./ 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+3+9+10): 64 godz./ 2 ECTS

Modelowanie w projektowaniu maszyn i mechanizmów, ocena ich elementów. Badania struktury, kinematyki i dynamiki mechanizmów z członami sztywnymi. Badania eksperymentalne stosowane w budowie maszyn.

Wykłady / metoda werbalno-wizualna

1. Proces konstruowania obiektów technicznych. Metodyka projektowania konstrukcji / 2. Rodzaje konstrukcji mechanicznych. Podstawowe kryteria oceny konstrukcji.

2. Struktura mechanizmów i maszyn / 2. Podstawowe pojęcia teorii maszyn i mechanizmów z członami sztywnymi.

3. Analiza strukturalna maszyn i mechanizmów. Klasyfikacja mechanizmów. Metody analizy układów kinematycznych/ 4. Klasyfikacja par kinematycznych. Łańcuchy kinematyczne. Więzy, stopnie swobody, stopnie ruchliwości łańcucha, grupy strukturalne. Klasa mechanizmu. Metody analizy kinematycznej mechanizmów płaskich i przestrzennych.

4. Dokładności wymiarowe elementów maszyn i mechanizmów na etapie projektowania. Własności mechaniczne, fizyczne i technologiczne materiałów konstrukcyjnych/ 4 Omówienie zasad doboru wartości pól tolerancji wymiarowych, określenie baz wymiarowych dla tolerancji kształtu i położenia. Analizy łańcuchów wymiarowych w zespołach części, wpływ tolerancji odchyłek kształtu i położenia końcowe wymiary detalu. Omówienie wpływu właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych na proces obróbki i wymiarów końcowych.

5. Modelowanie obiektów mechatronicznych / 4 Modelowanie zorientowane na postać geometryczną. Zaawansowane metody modelowania CAD. Modelowanie cech funkcjonalnych obiektów mechantronicznych.

6. Symulacja działania urządzeń mechatronicznych – analiza ruchu / 2 Przykłady zastosowania metody układów wieloczłonowych w systemach inżynierskich CAE. Analiza kinematyczna i dynamiczna.

7. Analiza wytrzymałościowa maszyn i mechanizmów z wykorzystaniem narzędzi inżynierskich CAE / 4 Metoda elementów skończonych. Wielokryterialna ocena wytrzymałościowa. Definicja warunków początkowo-brzegowych. Zastosowanie różnych związków konstytutywnych do opisu właściwości mechanicznych materiałów. Analiza statyczna, dynamiczna, termiczna.

8. Mechanizmy zębate/ 3. Podział przekładni zębatych. Przełożenie. Metody określania przełożenia przekładni obiegowych.

9. Obliczenia zmęczeniowe elementów i zespołów konstrukcyjnych / 5 Obciążenia zmęczeniowe. Zasady wykonywania obliczeń wytrzymałościowych. Wykresy zmęczeniowe.

Ćwiczenia /metoda projektowa:

1. Analiza strukturalna maszyn i mechanizmów. Określanie ruchliwości mechanizmów/ 2

2. Stosowanie pasowań i tolerancji przy projektowaniu maszyn i mechanizmów/ 4 Dobór oraz analiza wymiarowa części maszyn przedstawionych na rysunku technicznym, obliczenia łańcuchów wymiarowych oraz wpływy tolerancji kształtu i położenia na kształt finalny geometrii.

3. Analiza dynamiczna układu mechanicznego z wykorzystaniem metody układów wieloczłonowych /4 Analiza kinematyczna przykładowych mechanizmów z wykorzystaniem oprogramowania MSC.ADAMS. Definicja warunków początkowo-brzegowych. Definiowanie więzów geometrycznych. Ocena poprawności działania mechanizmu.

4. Analiza właściwości wytrzymałościowych z wykorzystaniem metody elementów skończonych /4 Ocena właściwości wytrzymałościowych konstrukcji obciążonych statycznie oraz dynamicznie. Analiza wytrzymałościowa liniowa i nieliniowa. Definicja warunków początkowo-brzegowych. Zastosowanie różnych związków konstytutywnych do opisu właściwości mechanicznych materiału.

Projekt /metoda projektowa

1. Projekt mechanizmu o określonych parametrach ruchu/ 8 Wykonanie projektu elementów i zespołów urządzenia mechatronicznego o zadanych parametrach.

2. Analiza numeryczna poprawności działania mechanizmu o określonych parametrach ruchu /8 Wykonanie analizy ruchu oraz analizy wytrzymałościowej obiektu mechatronicznego o zadanych parametrach.

podstawowa:

1. A. Morecki, Teoria maszyn i mechanizmów, PWN, 1987

2. A. Morecki, J. Knapczyk, K. Kędzior, Teoria mechanizmów i manipulatorów, WNT ,2001

3. M. Dietrich, Podstawy konstrukcji maszyn, WNT, 2008

4. M. Babiuch, SolidWorks 2009PL, ćwiczenia, Helion, Warszawa, 2009,

5. P. Kęska, SolidWorks 2013 – modelowanie części, złożenia, rysunki, CADVANTAGE,2013,

6. p. Kęska, SolidWorks 2013 – konstrukcje spawane, arkusz blach, projektowanie w kontekście złożenia, CADVANTAGE,2013,

7. Frączek J. Wojtyra M, Kinematyka układów wieloczłonowych, WNT, Warszawa, 2008,

8. G. Rakowski, Z. Kacprzyk, Metoda Elementów Skończonych w mechani-ce konstrukcji, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2016

9. J. Bielski, Inżynierskie zastosowanie systemu MES, Wydawnictwo Poli-techniki Krakowskiej, 2013

uzupełniająca:

1. Praca zbiorowa, Poradnik mechanika, REA, 2008

2. J. Wawrzecki, Teoria maszyn i mechanizmów, Wyd. Pol. Łódzkiej, 2008,

3. T. Młynarski, A. Listwan, E. Pazderski, Teoria maszyn i mechanizmów, Cz.I Synteza i analiza strukturalna mechanizmów, Wyd. Pol. Krakowskiej, 1997

Symbol i nr efektu modułu / efekt kształcenia / odniesienie do efektu kierunkowego

W1: ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie mechaniki i budowy mechanizmów współdziałających w urządzeniach i systemach mechatronicznych / K_W02

W2: ma podstawową wiedzę dotyczącą cyklu życia urządzenia i zapewniania jakości w projektowaniu, wytwarzaniu i eksploatacji urządzeń mechatronicznych / K_W07

U1: potrafi, przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań związanych z modelowaniem, projektowaniem, wytwarzaniem i eksploatacją elementów, układów i systemów mechatronicznych integrować wiedzę z dziedziny mechaniki, budowy maszyn, elektroniki, automatyki, robotyki, teorii sterowania i innych dziedzin stosując podejście systemowe, z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych/ K_U16

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia,

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia poszczególnych zagadnień.

Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej/ustnej

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń oraz projektu

Osiągnięcie efektów W1, W2 - weryfikowane jest w trakcie zaliczenia przedmiotu

Osiągnięcie efektów U1 - weryfikowane jest w trakcie zajęć

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który uzyskał co najmniej 96% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia końcowego;

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który uzyskał 91 ÷ 95% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia końcowego;

Ocenę dobrą otrzymuje student, który uzyskał 81 ÷ 90% poprawnych od-powiedzi z zaliczenia końcowego;

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który uzyskał 71 ÷ 80% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia końcowego;

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który uzyskał 60 ÷ 70% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia końcowego;

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który uzyskał poniżej 60% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia końcowego;