- Nazwa przedmiotu:
- Projektowanie podstaw konstrukcji maszyn II
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Radosław Pakowski, dr inż. Maciej Zawisza, dr inż. Damian Markuszewski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika Pojazdów i Maszyn Roboczych
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MT000-IZP-0303
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych – 18 godz. w tym:
a) projekt – 16 godz.;
b) konsultacje – 2 godz.;
2) Praca własna studenta – 40 godz. w tym:
a) bieżące przygotowanie studenta do zajęć – 12 godz.,
b) studia literaturowe – 8 godz.,
c) prace domowe – 4 godz.,
d) wykonanie obliczeń i dokumentacji technicznej – 16 godz.
3) RAZEM – 58 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 0,7 pkt. ECTS – liczba godzin kontaktowych – 18 godz., w tym:
a) projekt – 16 godz.;
b) konsultacje – 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2 pkt. ECTS – 50 godz., w tym:
a) projekt – 16 godz.;
b) bieżące przygotowanie studenta do zajęć – 12 godz.,
c) prace domowe – 4 godz.,
d) wykonanie obliczeń i dokumentacji technicznej – 16 godz.
e) konsultacje – 2 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- 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:
- 15
- 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:
- 7. Zbigniew Osiński (red.), Podstawy Konstrukcji Maszyn, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012 (można też korzystać ze starszych publikacji).
8. Z. Dąbrowski: Wały maszynowe. Warszawa: PWN 1999.
9. A. Dziama, M. Michniewicz, A. Niedźwiedzki: Przekładnie zębate. Warszawa: PWN 1995.
10. Z. Jaśkiewicz, A. Wąsiewski: Przekładnie walcowe. Warszawa: WKŁ 1995.
11. L. Müller: Przekładnie zębate. Warszawa: WNT 1996.
12. M. Porębska, A. Skorupa: Połączenia spójnościowe. Warszawa: PWN 1997.
13. M. Dudziak: Przekładnie cięgnowe. Warszawa: PWN 1997.
14. Michał Niezgodziński, Tadeusz Niezgodziński, Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 2015.
15. J. Bajkowski: Podstawy zapisu konstrukcji. Warszawa: OWPW 2014.
16. Normy przedmiotowe.
17. Inne publikacje dotyczące Podstaw Konstrukcji Maszyn.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_W1
- Posiada wiedzę o materiałach stosowanych w budowie maszyn i ich podstawowych właściwościach mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_W2
- Posiada wiedzę o metodach obliczeń wytrzymałościowych elementów maszyn.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_W3
- Zna zasady określania współczynników bezpieczeństwa i naprężeń dopuszczalnych dla obciążeń stałych i zmiennych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_W5
- Zna zasady projektowania wałów maszynowych i przekładni.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05, KMchtr_W06, KMChtr_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_W6
- Zna zasady zapisu konstrukcji.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka Sprawdzian pisemny
- Zna zasady projektowania prostych połączeń (wpustowe, wielowypustowe, spawane, gwintowe itp.) przenoszących zadane obciążenie.
Weryfikacja: 1150-MT000-IZP-0303_W4
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_U1
- Potrafi zaprojektować proste połączenie (wpustowe lub wielowypustowe, spawane itp.) przenoszące zadane obciążenie.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U01, KMchtr_U06, KMchtr_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_U2
- Potrafi zaprojektować wybrane elementy układów przenoszenia mocy (wały ułożyskowane, koła pasowe, łańcuchowe, zębate).
Weryfikacja: Projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U01, KMchtr_U06, KMchtr_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_U3
- Potrafi właściwie zastosować zasady zapisu konstrukcji.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U01, KMchtr_U06, KMchtr_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0303_K1
- Potrafi samodzielnie wykonać zadanie projektowe.
Weryfikacja: Projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_K05, KMchtr_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: