Podstawy konstrukcji maszyn 2

I stopnia

Semestr V: W 10/+, Proj 20+; razem: 30 godz., 2 pkt ECTS

Matematyka I, II, III / Wymagania wstępne: Umiejętność przekształcania wyrażeń zawierających funkcje potęgowe, funkcje trygonometryczne, funkcję wykładniczą i logarytmy, umiejętność rozwiązywania równań algebraicznych i trygonometrycznych, znajomość pojęcia wektora, jego reprezentacji i działań na wektorach, znajomość podstaw rachunku macierzowego, znajomość pochodnej zwyczajnej i cząstkowej, umiejętność wyznaczania pochodnej funkcji, umiejętność wyznaczania całki oznaczonej, umiejętność rozwiązywania prostych równań różniczkowych zwyczajnych oraz rachunku prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej;

Mechanika / Wymagania wstępne: Podstawowy zasób wiedzy z zakresu: analizy płaskiego i przestrzennego układu sił, wyznaczania geometrii mas układu materialnego o stałej i zmiennej masie, tarcia spoczynkowego i ruchowego, analizy stanu naprężenia i odkształcenia, hipotez wytrzymałościowych, kinematyki i dynamiki nieodkształcalnego układu materialnego o stałej masie, znajomość jednostek miar wielkości mechanicznych układu SI;

Grafika inżynierska I, II / Wymagania wstępne: umiejętność czytania i sporządzania rysunków konstrukcyjnych zgodnie z obowiązującymi normami;

Nauka o materiałach / Wymagania wstępne: podstawowy zasób wiedzy o materiałach konstrukcyjnych - podstawowe właściwości fizykochemiczne oraz oznaczenia materiałów konstrukcyjnych;

Informatyka I / Wymagania wstępne: Podstawowy zasób wiedzy z zakresu modelowania komputerowego oraz tworzenia baz danych.

semestr piąty / lotnictwo i kosmonautyka / samoloty i śmigłowce; napędy lotnicze /

Prof. dr hab. inż. Józef GACEK

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 10 godz.

2. Udział w laboratoriach / 0 godz.

3. Udział w ćwiczeniach / 0 godz.

4. Udział w seminariach / 0 godz.

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 20 godz.

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0 godz.

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 0 godz.

8. Samodzielna realizacja projektu / 20 godz.

9. Realizacja projektu / 20 godz.

10. Udział w konsultacjach / 2 godz.

11. Przygotowanie do egzaminu / 0 godz.

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10 godz.

13. Udział w egzaminie / 0 godz.

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 82 godz. / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+9+10): 32 godz. / 1 ECTS

"Podstawy konstrukcji maszyn 2" są kolejnym przedmiotem dotyczącym konstruowania, z jakim spotykają się studenci Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej. W ramach przedmiotu przekazywana jest wiedza, ułatwiająca opanowanie umiejętności projektowania elementów i zespołów konstrukcyjnych maszyn z wykorzystaniem nowoczesnej techniki komputerowej z wykorzystaniem systemów CAD, a jednocześnie stanowiąca pomost pomiędzy przedmiotami podstawowymi i specjalistycznymi. Tematyka przedmiotu zawiera także zagadnienia dotyczące wytrzymałości zmęczeniowej elementów i zespołów konstrukcyjnych maszyn.

Wykład / Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi Power Point w celu dostarczenia wiedzy określonej efektami W1 i W2.

Tematy wykładów / liczba godzin:

1. Proces projektowo-konstrukcyjny w systemach CAD / 4.

Proces projektowo-konstrukcyjny i podstawowe zasady modelowania w środowisku systemów komputerowego wspomagania projektowania, konstruowania i kreślenia CAD. Biblioteki elementów znormalizowanych w systemach CAD. Geometryczna analiza modeli części maszyn. Projektowanie współbieżne i koncepcyjne. Projektowanie zespołowe z wykorzystaniem systemów CAD. Wizualizacja oraz symulacja działania wyrobów w systemach CAD. Analizy wytrzymałościowe elementów w systemach CAD.

2. Łożyska i łożyskowanie / 2.

Charakterystyka, klasyfikacja, budowa i zastosowanie łożysk ślizgowych i tocznych. Łożyska ślizgowe. Konstrukcja łożysk ślizgowych poprzecznych i podłużnych. Zasady doboru i obliczania łożysk ślizgowych. Rodzaje, budowa oraz nośność ruchowa i spoczynkowa łożysk tocznych. Zasady doboru i obliczania łożysk tocznych. Specyfika procesu zużycia łożysk. Prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzeń na przykładzie łożysk tocznych. Materiały łożyskowe.

3. Mechanizmy i ich struktury / 2.

Mechanizm oraz jego podstawowe człony (ogniwa). Klasyfikacja, charakterystyki oraz zastosowania mechanizmów. Pojęcia związane z mechanizmami. Pojęcie pary kinematycznej. Klasyfikacja par kinematycznych. Mechanizmy: dźwigniowe, krzywkowe oraz mechanizmy do otrzymywania ruchu przerywanego. Podstawowe wiadomości z zakresu metod badania mechanizmów. Systematyzacja manipulatorów.

4. Podstawowe metody analizy układów kinematycznych / 2.

Metody kinematyki i dynamiki mechanizmów i manipulatorów. Podstawowe metody badania mechanizmów i manipulatorów Zadanie proste i zadanie odwrotne kinematyki mechanizmów. Analiza kinematyczna mechanizmów płaskich i przestrzennych. Metody syntezy, sterowania i pomiarów mechanizmów i manipulatorów.

Ćwiczenia projektowe / Wykonanie projektów zespołów konstrukcyjnych z wykorzystaniem systemów CAD.

1. Ćwiczenie projektowe – wykonanie projektu wybranego zespołu maszynowego pod kierunkiem nauczyciela / 10.

Wykonanie projektu wału maszynowego z wykorzystaniem bibliotek elementów maszyn zaimplementowanych w systemach CAD, pod kierunkiem nauczyciela, dla zadanych warunków początkowych - geometrycznych i obciążeń. Wykonanie obliczeń geometrycznych oraz wytrzymałościowych elementów projektowanego wału. Zaprojektowanie ułożyskowania wału w obudowie maszyny. Wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej zaprojektowanego wału z wykorzystaniem oprogramowania CAD.

2. Ćwiczenie projektowe – wykonanie projektu wybranego zespołu maszynowego pod kierunkiem nauczyciela / 6.

Wykonanie projektu podnośnika śrubowego pod kierunkiem nauczyciela z wykorzystaniem systemów CAD, dla zadanych warunków początkowych - geometrycznych i obciążeń. Wykonanie obliczeń geometrycznych oraz wytrzymałościowych elementów projektowanego podnośnika. Wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej podnośnika śrubowego (rysunek złożeniowy podnośnika oraz rysunki wykonawcze śruby i nakrętki). Opracowanie programu wizualizacji oraz symulacji działania podnośnika z wykorzystaniem CAD.

3. Ćwiczenie projektowe – wykonanie projektu wybranego zespołu maszynowego pod kierunkiem nauczyciela / 4.

Wykonanie projektu ściągacza dwuramiennego do kół zębatych i łożysk tocznych pod kierunkiem nauczyciela z wykorzystaniem systemów CAD, dla zadanych warunków początkowych - geometrycznych i obciążeń. Wykonanie obliczeń geometrycznych oraz wytrzymałościowych elementów projektowanego ściągacza. Wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej ściągacza z wykorzystaniem CAD. Opracowanie programu wizualizacji oraz symulacji działania ściągacza z wykorzystaniem CAD.

Podstawowa:

1. Dietrich M. (red.) - "Podstawy konstrukcji maszyn t. I., t. II. i t. III.". WNT, Najnowsze dostępne wydanie.

2. Dziurski A., Kania L., Kasprzycki A. Mazanek E. - "Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn t. I. i t. II.". WNT, Warszawa 2005.

3. Knosala R., Gwiazda A., Baier A., Gendarz P. -"Podstawy konstrukcji maszyn. Przykłady obliczeń". WNT, Warszawa 2000.

4. Osiński Z. (red.) - "Podstawy konstrukcji maszyn". WNT, Warszawa 2010.

Uzupełniająca:

1. Bajkowski J. - Podstawy zapisu konstrukcji". Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.

2. Boś P., Sitarz S. - "Podstawy konstrukcji maszyn. Wstęp do projektowania". WKŁ, Warszawa 2011.

3. Krawiec P. - "Projektowanie napędów i elementów maszyn z CAD". Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007.

4. Kurmaz L. W., Kurmaz O. L. - "Podstawy konstruowania węzłów i części maszyn. Podręcznik konstruowania". Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2011.

5. Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K. - "Teoria mechanizmów i manipulatorów". WNT, Warszawa 2002.

6. Praca zbiorowa - "Poradnik mechanika". Najnowsze dostępne wydanie.

7. Skoć A. - "Przykłady obliczeń. Zadania do rozwiązania z podstaw konstrukcji maszyn t. I. Cz. 2.". Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007.

8. Skoć A. - "Przykłady obliczeń z zadaniami do rozwiązania z podstaw konstrukcji maszyn t. II. Cz. 1.". Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.

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

W1: Absolwent ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie podstawową wiedzę z zakresu: mechaniki, projektowania, w tym niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w konstrukcji maszyn / K_W06, K_W07.

W2: Absolwent ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki ogólnej, w tym wiedzę obejmującą kluczowe zagadnienia konstrukcyjne oraz umiejętność wykorzystywania środowiska CAD w procesie projektowania / K_W19.

U1: Absolwent potrafi: pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje niezbędne dla zaprojektowania prostego urządzenia mechanicznego z uwzględnieniem unifikacji i obowiązujących norm oraz opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego oraz zaprojektować proste urządzenie mechaniczne z uwzględnieniem unifikacji i obowiązujących norm / K_U03, K-U07.

U2: Absolwent potrafi: sklasyfikować, podać budowę, zastosowanie, wykonać niezbędne obliczenia geometryczne i wytrzymałościowe elementów i zespołów konstrukcyjnych stosowanych w budowie maszyn. Potrafi zaprojektować i wykonać dokumentację konstrukcyjną zespołu maszynowego z wykorzystaniem środowiska CAD / K_U14, K_U21.

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

W1: Absolwent ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie podstawową wiedzę z zakresu: mechaniki, projektowania, w tym niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w konstrukcji maszyn / K_W06, K_W07.

W2: Absolwent ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki ogólnej, w tym wiedzę obejmującą kluczowe zagadnienia konstrukcyjne oraz umiejętność wykorzystywania środowiska CAD w procesie projektowania / K_W19.

U1: Absolwent potrafi: pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje niezbędne dla zaprojektowania prostego urządzenia mechanicznego z uwzględnieniem unifikacji i obowiązujących norm oraz opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego oraz zaprojektować proste urządzenie mechaniczne z uwzględnieniem unifikacji i obowiązujących norm / K_U03, K-U07.

U2: Absolwent potrafi: sklasyfikować, podać budowę, zastosowanie, wykonać niezbędne obliczenia geometryczne i wytrzymałościowe elementów i zespołów konstrukcyjnych stosowanych w budowie maszyn. Potrafi zaprojektować i wykonać dokumentację konstrukcyjną zespołu maszynowego z wykorzystaniem środowiska CAD / K_U14, K_U21.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia projektowe zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z ocen za wszystkie efekty kształcenia, przy czym:

a) zaliczenie jest przeprowadzane w formie ustnej lub pisemnej (test),

b) warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest osiągnięcie pozytywnej oceny z ćwiczeń projektowych.

c) zaliczenie projektu na ocenę odbywa się na podstawie oceny średniej za wszystkie efekty kształcenia,

d) warunek konieczny do zaliczenia przedmiotu: pozytywne oceny z: projektu oraz zaliczenia.

Efekty W1 i W2 sprawdzane są na kolokwium, zaliczeniu pisemnym w postaci testu sprawdzającego (lub zaliczeniu ustnym) oraz podczas wykonywania zadań w ramach ćwiczeń projektowych.

Efekty U1 i U2 sprawdzane są podczas ćwiczeń projektowych oraz podczas zaliczenia przedmiotu.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 95% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 85% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 75% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 65% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 55% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dostatecznym. Samodzielnie rozwiązuje zadania i problemy o niskim stopniu trudności. W jego wiedzy i umiejętnościach zauważalne są luki, które potrafi jednak uzupełnić pod kierunkiem nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnia przedstawionych powyżej wymogów.