- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy napędów hydraulicznych i pneumatycznych
- Koordynator przedmiotu:
- Dr inż. Lech Knap
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika Pojazdów i Maszyn Roboczych
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MT000-IZP-0304
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych – 22 godzin, w tym:
a) wykład - 8 godz.;
b) laboratorium – 8 godz.;
c) konsultacje - 6 godz.;
2) Praca własna studenta – 54 godzin, w tym:
a) 15 godz. – studia literaturowe,
b) 25 godz. – przygotowywanie się do egzaminu,
c) 6 godz. – przygotowanie do ćwiczeń w laboratorium,
d) 8 godz. – przygotowanie raportu z wykonania ćwiczenia oraz przygotowanie się do zaliczenia końcowego
3) RAZEM – 76 godzin
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 0.9 punkt ECTS – liczba godzin kontaktowych – 22 godzin, w tym:
1) wykład - 8 godz.;
2) laboratorium – 8 godz.;
3) konsultacje – 6 (wykład: 2, laboratorium: 4) godz.;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1 punkt ECTS – liczba godzin 28 godz. , w tym:
1) uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych - 8 godz.;
2) przygotowanie do ćwiczeń w laboratorium – 6 godz.;
3) sporządzenie sprawozdania z laboratorium – 9 godz.;
4) konsultacje - 6 godz.;
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowa wiedza z zakresu mechaniki płynów .
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniami Rektora
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zagadnień związanych z zasadami projektowa, budowy, działania układów napędowych hydraulicznych i pneumatycznych. Poznanie zasad obliczania i dobierania komponentów układów hydraulicznych i pneumatycznych i ich charakterystyk. Opanowanie umiejętności przewidywania zagrożeń i uszkodzeń napędów hydraulicznych i pneumatycznych.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
1. Wiadomości wstępne. Przykłady współczesnych zastosowań. Klasyfikacja napędów hydraulicznych. Zalety i wady napędów hydraulicznych i pneumatycznych. Podział na napędy hydrostatyczne i hydrokinetyczne. Podstawowe parametry napędu hydrost. Ogólny schemat blokowy układu hydrost. Przykłady układów hydrost. Oznaczenia elementów (wg. PN/ISO-1219-1). Ciecze robocze: funkcje, własności i wymagania, klasyfikacja i dobór cieczy hydraulicznych.
2. Pompy wyporowe. Zasada działania, klasyfikacja pomp wyporowych. Nierównomierność pracy pomp wyporowych,
podstawowe wielkości i zależności. Charakterystyki pomp wyporowych. Przegląd rozwiązań.
3. Silniki wyporowe. Zasada działania silników wyporowych i ich klasyfikacja. Nierównomierność pracy silników wyporowych.
Podstawowe wielkości i zależności charakteryzujące własności i pracę silnika wyporowego. Odwracalność pracy pomp i silników wyporowych. Charakterystyki statyczne silników wyporowych.
4. Cylindry hydrauliczne . Klasyfikacja i przykładowe rozwiązania konstrukcyjne cylindrów hydraulicznych. Podstawowe wielkości i zależności charakteryzujące własności i działanie cylindrów hydraulicznych. Hamowanie ruchu tłoka w końcu suwu cylindra. Cylindry teleskopowe i wahadłowe - przykłady rozwiązań konstrukcyjnych.
5. Akumulatory hydrauliczne. Zadania akumulatorów, ich budowa i działanie. Bloki zabezpieczające i odcinające. Zastosowanie i dobór akumulatorów w układach hydraulicznych.
6. Zawory. Budowa i działanie. Funkcje i podział zaworów. Regulatory przepływu i synchronizatory prędkości. Zawory elektrohydrauliczne serwo i elektrohydrauliczne proporcjonalne.
7. Układy hydrauliczne i ich sterowanie. Rodzaje obiegów cieczy i ich zastosowanie. Podstawowe zabezpieczenie układu hydrostatycznego przed przeciążeniem. Współpraca kilku pomp. Zadania i umiejscowienie akumulatorów i filtrów w układach hydraulicznych. Rodzaje sterowania i regulacji maszyn wyporowych. Przekładnie hydrostatyczne o ciągłej zmianie przełożenia i ich charakterystyki. Hydrauliczny układ mostkowy (układ
Graetz’a). Zastosowanie napędu hydrostatycznego w układach napędu jazdy pojazdów i maszyn roboczych, zalety i wady.
8. Napędy hydrokinetyczne. Zasada działania maszyn przepływowych. Sprzęgła hydrokinetyczne: podstawowe zależności, charakterystyki bezwymiarowe i wymiarowe, współpraca z silnikiem spalinowym. Przekładnie hydrokinetyczne
jednozakresowe, dwu i wielozakresowe, podstawowe zależności charakteryzujące pracę przekładni, charakterystyki bezwymiarowe i wymiarowe, przenikalność przekładni, współpraca z silnikiem spalinowym. Obwód hydrauliczny przepływu oleju przez przekł. automatyczną. Zastosowanie napędu hydrokinetycznego w torze napędu jazdy pojazdów i maszyn roboczych – przekładnie hydromechaniczne - ich zalety i wady.
9. Napęd i sterowanie pneumatyczne. Charakterystyczne elementy: źródła zasilania, elementy wykonawcze, sterujące, elementy przygotowania czynnika roboczego, pomocnicze. Podstawowe zależności opisujące przepływ gazu w zastosowaniu do układów pneumatycznych. Układy pneumatyczne.
Laboratorium:
Tematyka ćwiczeń praktycznych:
1. Sterowanie w układach hydraulicznych z zastosowaniem techniki proporcjonalnej,
2. Podstawowe elementy układów pneumatycznych,
3. Charakterystyka pompy wyporowej,
4. Charakterystyka bezwymiarowa przekładni hydrokinetycznej
- Metody oceny:
- Wykład:
Zajęcia zaliczane są na podstawie pisemnego egzaminu
Laboratorium:
Sprawdzenie wiedzy przed przystąpieniem do ćwiczenia z zakresu bieżącej tematyki w formie pisemnej lub ustnej. Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia laboratoryjnego. Dyskusja/sprawdzian na temat opracowanego raportu.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. W. Lassota; J. Olechowicz; B. Szwabik; K. Tylman; Z. Żebrowski: Ćwiczenia laboratoryjne z ciągników i napędów hydraulicznych, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
2. Z. Szydelski.: Napęd i sterowanie hydrauliczne w pojazdach i samojezdnych maszynach roboczych. WNT.
3. S. Stryczek: Napęd hydrostatyczny. Tom I i II. WNT
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-W1
- Posiada wiedzę o zastosowaniu i budowie komponentów stosowanych w napędach hydraulicznych i pneumatycznych.
Weryfikacja: Egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W12, KMchtr_W17
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-W2
- Posiada wiedzę o kryteriach projektowania komponentów stosowanych w napędach hydraulicznych
Weryfikacja: Egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMChtr_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-W3
- Zna zasady określania i wyznaczania obciążeń eksploatacyjnych i ich efektów, niezbędnych do projektowania układów hydraulicznych i pneumatycznych.
Weryfikacja: Egzamin pisemny, ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium,
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04, KMchtr_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-W4
- Potrafi wyznaczyć obciążenia poszczególnych elementów układu hydraulicznego, wymagane dla rozważanego sposobu ich pracy.
Weryfikacja: Egzamin pisemny, ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium,
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-U1
- Potrafi przewidzieć zagrożenia uszkodzeń układu hydraulicznego, wyznaczyć miejsca krytyczne i sformułować stosowne kryteria projektowe
Weryfikacja: Egzamin pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U13, KMchtr_U22
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-U2
- Potrafi przeprowadzić analizy wymagane do udowodnienia rozważanych kryteriów projektowych
Weryfikacja: Egzamin pisemny, ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium,
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U12, KMchtr_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-U3
- Potrafi pozyskiwać niezbędne informacje z literatury i z baz danych dotyczących napędów hydraulicznych i pneumatycznych
Weryfikacja: Ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium,
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-U4
- Potrafi pozyskiwać niezbędne informacje z literatury i z baz danych dotyczących napędów hydraulicznych i pneumatycznych
Weryfikacja: Egzamin pisemny, ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium,
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_U09, KMchtr_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka 1150-MT000-IZP-0304-K1
- Umie pracować indywidualnie i w zespole.
Weryfikacja: Ocena przygotowania do laboratorium, ocena przygotowanego raportu, ocena końcowego wyniku laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
KMchtr_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: