Nazwa przedmiotu:
Projektowanie podstaw konstrukcji maszyn II
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Radosław Pakowski, dr inż. Maciej Zawisza
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1150-MB000-ISP-0303
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych – 32 godz. w tym: a) projekt – 30 godz.; b) konsultacje – 2 godz.; 2) Praca własna studenta – 28 godz. w tym: a) bieżące przygotowanie studenta do zajęć – 10 godz., b) studia literaturowe – 4 godz., c) prace domowe – 2 godz., d) wykonanie obliczeń i dokumentacji technicznej – 12 godz. 3) RAZEM – 60 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,2 punkt ECTS – liczba godzin kontaktowych – 32 godz., w tym: a) projekt – 30 godz.; b) konsultacje – 2 godz.;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 pkt. ECTS – 54 godz., w tym: a) projekt – 30 godz.; b) bieżące przygotowanie studenta do zajęć – 10 godz., c) prace domowe – 2 godz., d) wykonanie obliczeń i dokumentacji technicznej – 12 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Projektowanie PKM I: znajomość jednostek miar (głównie układu SI) i umiejętność ich przeliczania; zasady (i umiejętności) obliczania, doboru, wymiarowania elementów i połączeń, w tym m.in.: połączeń wpustowych, gwintowych i spawanych. Wytrzymałość materiałów i Mechanika: Prawo Hooke’a; naprężenia normalne i styczne; złożony stan naprężeń; rozciąganie, ściskanie, ścinanie, skręcanie, naciski powierzchniowe; współczynniki bezpieczeństwa i wytrzymałość zmęczeniowa; wyznaczanie obciążeń i reakcji; momenty bezwładności przekrojów; wskaźniki wytrzymałości na zginanie i skręcanie; tarcie. Podstawy Automatyki i Teorii Maszyn: kinematyka mechanizmów, prędkości i przyspieszenia. Materiały konstrukcyjne, Technologia, Metrologia i zamienność: materiały konstrukcyjne, ich zastosowanie i oznaczanie; stałe materiałowe; techniki wytwarzania w tym obróbka mechaniczna (toczenie, kucie, frezowanie, szlifowanie i inne), obróbka cieplna i cieplno-chemiczna; bazowanie; chropowatość powierzchni; tolerancje i pasowania; łańcuchy wymiarowe; smarowanie. Geometria wykreślna i Podstawy Zapisu Konstrukcji: formaty, podziałki, grubości linii, pismo techniczne, specyfikacja części; gospodarka rysunkowa; rzutowanie; linie przenikania; kłady i przekroje; kreskowanie; rysowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych; wymiarowanie konstrukcyjne i technologiczne. Matematyka: wiadomości podstawowe.
Limit liczby studentów:
Zgodnie z zarządzeniem Rektora
Cel przedmiotu:
Zastosowanie i utrwalenie wiedzy n/t zagadnień przedstawionych w wymaganiach wstępnych. Poznanie zasad działania wybranych elementów układów przenoszenia mocy (wały maszynowe, przekładnie cięgnowe, przekładnie zębate). Poznanie zasad dotyczących zastosowania mechaniki i wytrzymałości materiałów w obliczeniach elementów wirujących. Zapoznanie się z wybranymi zasadami doboru elementów wg norm przedmiotowych. Poznanie szczegółowych zasad kształtowania i wymiarowania wałów maszynowych, kół pasowych, zębatych i łańcuchowych (z uwzględnieniem technologii wykonania). Umiejętność wykorzystania wymienionych zagadnień w konstruowaniu i w tworzeniu dokumentacji konstrukcyjnej.
Treści kształcenia:
Projektowanie wałów maszynowych: Omówienie materiałów stosowanych na wały maszynowe (wytrzymałość zmęczeniowa i doraźna, współczynniki bezpieczeństwa, oznaczanie materiałów wg PN, DIN, EN oraz numery materiałów). Omówienie niezbędnych obliczenia podstawowych dla przyjętych założeń wstępnych: – analiza obciążeń, wyznaczenie brakujących wartości sił; – wyznaczanie reakcji podpór w płaszczyznach poziomej i pionowej oraz reakcji wypadkowych; – wyznaczanie momentów gnących w płaszczyznach poziomej i pionowej oraz wypadkowego momentu gnącego; – wyznaczanie momentu skręcającego i ew. zredukowanego momentu skręcającego; – wyznaczanie zastępczego momentu obliczeniowego; – wyznaczanie zarysu teoretycznego wału (współczynniki bezpieczeństwa w konstrukcjach wałów). Omówienie obliczania i doboru wymiarów znormalizowanych typowych połączeń rozłącznych (wpustowe, wielowypustowe) stosowanych w konstrukcjach układów przenoszenia mocy. Omówienie ogólnych zasad doboru łożysk tocznych oraz korzystania z katalogów i norm przedmiotowych. Omówienie kształtowania wałów maszynowych: – wstępne kształtowanie wału na podstawie zarysu teoretycznego; – kształtowanie wału przy założonych dopuszczalnych ugięciach i kątach ugięć; – ostateczne ukształtowanie wału (uwzględnianie zaleceń dotyczących łożyskowania, unikanie działania karbu, unikanie zbyt długich czopów osadczych kół, uwzględnianie wpływu zastosowanych połączeń rozłącznych na średnice czopów osadczych, uwzględnianie obróbki cieplnej i twardości, uwzględnianie pasowań, mocowanie elementów na wałach, fazy wprowadzające, ścięcia, promienie przejściowe). Omówienia wymagań dotyczących przedstawiania konstrukcji (zespołów, podzespołów, typowych i nietypowych elementów nieznormalizowanych i elementów znormalizowanych) na rysunku zestawieniowym (złożeniowym) wału maszynowego. Omówienie wymagań dotyczących wykonania rysunku wykonawczego wału maszynowego (bazy konstrukcyjne i technologiczne, tolerancje czopów łożyskowych i osadczych, chropowatość i twardość powierzchni, odchyłki kształtu i położenia, nakiełki zwykłe chronione i gwintowane, możliwości zastosowania podcięć obróbkowych i wyjść i ich wymiarowanie). Projektowanie przekładni: Omówienie obliczania/doboru przekładni cięgnowych (wg zalecanych norm lub katalogów) i przekładni zębatej (obliczenia geometryczne, dobór wybranych parametrów kół i przekładni z norm i katalogów). Omówienie doboru silnika i sprzęgła podatnego. Omówienie zasad modelowania obciążeń w wymienionych przekładniach na potrzeby komputerowego doboru geometrii wału. Omówienia zasad dotyczących przedstawiania konstrukcji (przekładni pasowej lub łańcuchowej) z podporą spawaną na rysunek zestawieniowym (złożeniowym) zespołu. Omówienie wymagań dotyczących wykonania rysunków wykonawczych kół napędzających dla wszystkich przekładni, wału maszynowego oraz podpory spawanej (stosowane tolerancje, chropowatość i twardość powierzchni, odchyłki kształtu i położenia, wymiarowanie połączeń spawanych)
Metody oceny:
Bieżąca kontrola polega na systematycznym sprawdzaniu postępów procesu konstruowania (obliczeń, szkiców, rysunków technicznych). W trakcie zajęć przewidziane są sprawdziany oraz prace domowe obejmujące minimum dziesięć podstawowych zagadnień z prowadzonego przedmiotu.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Zbigniew Osiński (red.), Podstawy Konstrukcji Maszyn, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012 (można też korzystać ze starszych publikacji). 2. Z. Dąbrowski: Wały maszynowe. Warszawa: PWN 1999. 3. A. Dziama, M. Michniewicz, A. Niedźwiedzki: Przekładnie zębate. Warszawa: PWN 1995. 4. Z. Jaśkiewicz, A. Wąsiewski: Przekładnie walcowe. Warszawa: WKŁ 1995. 5. L. Müller: Przekładnie zębate. Warszawa: WNT 1996. 6. M. Porębska, A. Skorupa: Połączenia spójnościowe. Warszawa: PWN 1997. 7. M. Dudziak: Przekładnie cięgnowe. Warszawa: PWN 1997. 8. Michał Niezgodziński, Tadeusz Niezgodziński, Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 2015. 9. J. Bajkowski: Podstawy zapisu konstrukcji. Warszawa: OWPW 2014. 10. Normy przedmiotowe. 11. Inne publikacje dotyczące Podstaw Konstrukcji Maszyn.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W1
Posiada wiedzę o materiałach stosowanych w budowie maszyn i ich podstawowych właściwościach mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W2
Posiada wiedzę o metodach obliczeń wytrzymałościowych elementów maszyn.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W3
Zna zasady określania współczynników bezpieczeństwa i naprężeń dopuszczalnych dla obciążeń stałych i zmiennych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W4
Zna zasady projektowania prostych połączeń (wpustowe, wielowypustowe, spawane, gwintowe itp.) przenoszących zadane obciążenie.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06, KMiBM_W11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03, T1A_W01, T1A_W02, InzA_W02
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W5
Zna zasady projektowania wałów maszynowych i przekładni.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_W6
Zna zasady zapisu konstrukcji
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_W07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W04, InzA_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1150-MB000-ISP-0303_U1
Potrafi zaprojektować proste połączenie (wpustowe lub wielowypustowe, spawane itp.) przenoszące zadane obciążenie.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U03, KMiBM_U04, KMiBM_U05, KMiBM_U07, KMiBM_U08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U12, InzA_U06, T1A_U16, InzA_U06, T1A_U01, T1A_U16, T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_U2
Potrafi zaprojektować wybrane elementy układów przenoszenia mocy (wały ułożyskowane, koła pasowe, łańcuchowe, zębate).
Weryfikacja: Projekt
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U03, KMiBM_U04, KMiBM_U05, KMiBM_U07, KMiBM_U08
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, InzA_U01, InzA_U02, InzA_U06, T1A_U12, InzA_U06, T1A_U16, InzA_U06, T1A_U01, T1A_U16, T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08
Efekt 1150-MB000-ISP-0303_U3
Potrafi właściwie zastosować zasady zapisu konstrukcji.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_U07, KMiBM_U10
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U16, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, InzA_U02

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1150-MB000-ISP-0303_K1
Potrafi samodzielnie wykonać zadanie projektowe.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane efekty kierunkowe: KMiBM_K04, KMiBM_K05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02, T1A_K06