Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy konstrukcji urządzeń precyzyjnych II
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Wiesław Mościcki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
KZU2
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Obliczanie punktów ECTS: wykład 26, projektowanie 25, laboratorium 12, obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej 45, przygotowanie do laboratorium 5, konsultacje 2, zapoznanie z literaturą, przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 35 RAZEM 150 godzin = 5 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Obliczanie punktów ECTS: wykład 26, projektowanie 25, laboratorium 12, konsultacje 2 RAZEM 65 godzin = 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Obliczanie punktów ECTS: obecność podczas projektowania 25, obecność w laboratorium 12, obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej 45, przygotowanie do laboratorium 5 RAZEM 87 godzin = 3 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład390h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium180h
  • Projekt375h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowe zagadnienia: z grafiki inżynierskiej (rzuty, przekroje, wymiarowanie), mechaniki (statyka, kinematyka, dynamika), wytrzymałości materiałów (obliczanie naprężeń i odkształceń przy podstawowych stanach obciążenia), materiałoznawstwa (znajomość podstawowych materiałów metalowych i tworzyw sztucznych), technologii wytwarzania (obróbka skrawaniem, plastyczna, kształtowanie z proszków metali i z tworzyw sztucznych), metrologii (analiza wymiarowa, rachunek błędów), informatyki (komputerowe wspomaganie projektowania - program AutoCAD)
Limit liczby studentów:
bez ograniczeń
Cel przedmiotu:
Nabycie umiejętności: tworzenia koncepcji prostego urządzenia precyzyjnego z napędem elektrycznym, skonstruowania tego urządzenia oraz sporządzenia jego dokumentacji konstrukcyjnej
Treści kształcenia:
Wykład Ułożyskowania: Tarcie, rodzaje i skutki tarcia. Podstawowe wiadomości z trybologii. Zespoły do realizacji ruchów obrotowych – łożyska, rodzaje łożysk. Zasady działania i doboru łożysk, obciążalność, opory ruchu, dokładność. Badania doświadczalne. Prowadnice: Zespoły do realizacji przemieszczeń liniowych – prowadnice, rodzaje: ślizgowe, toczne, sprężyste, specjalne (hydrostatyczne, aerostatyczne, magnetyczne). Zasady działania i zasady doboru prowadnic. Zakleszczanie prowadnic, opory ruchu, dokładność. Przekładnie: Zespoły realizujące wymagane przełożenie oraz wzajemne ułożenie wałków czynnego i biernego - przekładnie. Rodzaje przekładni. Zasady działania poszczególnych typów przekładni. Ocena ich działania i budowy, miniaturyzacja przekładni, maksymalizacja uzyskiwanego przełożenia. Dokładność działania. Sprzęgła i hamulce: Zespoły do przekazywania momentów sił i ruchu z jednego wałka na drugi - sprzęgła. Rodzaje sprzęgieł. Zasady działania sprzęgieł i ich funkcje, możliwości łączenia poszczególnych funkcji. Zakłócenia wprowadzane przez sprzęgła. Hamulce Mechanizmy funkcjonalne: Mechanizmy śrubowe napędowe, ustawcze i regulacyjne, mechanizmy zamieniające ruch obrotowy na ruch liniowy, dokładność kinematyczna mechanizmów. Mechanizmy ustalające. Ograniczniki ruchu. Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń punktów mechanizmu - elementy teorii mechanizmów. Zakończenie: Ogólne problemy konstrukcji: komputerowe wspomaganie konstruowania, technologiczność konstrukcji, problemy materiałowe, modularyzacja, normalizacja, ergonomia, badania teoretyczne i doświadczalne. Zasady współpracy konstruktorów z innymi specjalistami. Projektowanie z PKUP Realizowany jest projekt mechanizmu pozycjonującego z napędem elektrycznym: Zespół napędu liniowego (ZNL) lub Pozycjoner kamery TV (PKTv). Ze względów dydaktycznych i organizacyjnych każdy z tematów podzielony jest na 2 oceniane oddzielnie zadania. Projekt 1: Założenia konstrukcyjne mechanizmu Opracowanie założeń konstrukcyjnych mechanizmu: sformułowanie możliwie pełnych wymagań technicznych, omówienie możliwych rozwiązań, wybór koncepcji rozwiązania i uzasadnienie wyboru, schemat blokowy mechanizmu, wstępne obliczenia konstrukcyjne, dobór silnika prądu stałego oraz wyznaczenie punktu jego pracy, wyznaczenie całkowitego przełożenia, dobór reduktora handlowego, określenie przełożenia stopnia sprzęgającego. Projekt 2: Opracowanie konstrukcji i wykonanie dokumentacji mechanizmu Opracowanie konstrukcji mechanizmu obejmuje następujące zadania: - konstrukcja ułożyskowania ślizgowego lub tocznego elementów, przekładni sprzęgającej, ciernego sprzęgła przeciążeniowego, szkieletu i obudowy, - wykonanie niezbędnych obliczeń konstrukcyjno-sprawdzających: przekładni sprzęgającej, sprzęgła ciernego przeciążeniowego, trwałości ułożyskowania tocznego, niezbędne obliczenia wytrzymałościowe wskazanych elementów, - dobór elementów handlowych i znormalizowanych (z wykorzystaniem internetu): łożyska toczne, panewki ślizgowe, tarcze kodowe i moduły czytające, osprzęt elektryczny: miniaturowe wyłączniki krańcowe stykowe lub bezstykowe (indukcyjne, optyczne), złącza krawędziowe, potencjometry, itp. , - wykonanie rysunku przedstawiającego schemat połączeń elektrycznych, - wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej: rysunek złożeniowy oraz rysunki konstrukcyjne wybranych części z wykorzystaniem CAD. Laboratorium Badanie właściwości elementów i zespołów urządzeń precyzyjnych: oporów ruchu miniaturowych ułożyskowań ślizgowych i tocznych, oporów ruchu i dokładności kinematycznej mechanizmów śrubowych, dokładności kinematycznej drobnomodułowych przekładni zębatych oraz miniaturowych sprzęgieł, sprawności oraz warunków poprawnej pracy prowadnic liniowych, charakterystyk elementów sprężynujących, w tym termobimetali, badanie właściwości zarysu ewolwentowego, analiza kinematyki mechanizmu dźwigniowego (wybrane zagadnienia).
Metody oceny:
Wykład: Egzamin po IV semestrze Laboratorium: Zaliczenie na podstawie sumy punktów uzyskanych z poszczególnych ćwiczeń (min. 4,5 na 8 możliwych) Projektowanie: Zaliczenie na podstawie sumy punktów uzyskanych z poszczególnych projektów (min. 11,5 na 22 możliwych)
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Oleksiuk W., Paprocki K.: Konstrukcja mechanicznych zespołów sprzętu elektronicznego. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności Warszawa 1997. 2. Praca zbiorowa pod red. W. Oleksiuka: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa 1996. 3. Praca zbiorowa pod red. W. Mościckiego: Podstawy konstrukcji urządzeń precyzyjnych. Ćwiczenia laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2002 4. Mościcki W.: Materiały pomocnicze do projektowani, laboratorium i wykładu z PKUP, dostępne na stronie www.mikromechanika.pl
Witryna www przedmiotu:
dostępna na stronie www.mikromechanika.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt KZU2_W01
Ma wiedzę na temat konstrukcji, działania i podstawowych właściwości: łożyskowań i prowadnic oraz przekładni mechanicznych i sprzęgieł, występujących w urządzeniach mechatronicznych, w tym w zakresie doboru materiałów
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: K_W13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt KZU2_U01
Potrafi zaprojektować zespół mechanicznyurządzenia, przeprowadzić niezbędne obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające , dobrać katalogowe elementy i podzespoły, w szczególności miniaturowy silnik prądu stałego z reduktorem oraz wykonać dokumentację konstrukcyjną z wykorzystaniem programu AutoCAD
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U02, T1A_U07

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KZU2_K01
Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05