Techniki modelowania mechanizmów

Nazwa przedmiotu:
Techniki modelowania mechanizmów
Technique of modelling of mechanisms
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
Mechatronika
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji:
obowiązkowy na specjalności
Mechatronika
I stopnia
S1_10
Rok: IV
Semestr: VII
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
Wykład, Laboratorium
1W, 2L
3 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Poznanie różnych mechanizmów i ich struktury, funkcji i przeznaczenia w projektowaniu
maszyn.
C2. Poznanie i praktyczne stosowanie podstawowych metod analizy kinematycznej,
kineostatycznej i dynamicznej oraz zasad wyrównoważania.
C3. Poznanie zasad działania, modelowania manipulatorów i chwytaków.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
5.
Znajomość zagadnień fizyki i mechaniki, w zakresie kinematyki i dynamiki.
Znajomość obsługi komputera i oprogramowania użytkowego.
Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z internetowych baz wiedzy.
Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – potrafi zastosować wzory strukturalne do wyznaczania ruchliwości mechanizmów
różnego rodzaju,
EK 2 – potrafi identyfikować zagadnienia z zakresu budowy, analizy i syntezy mechanizmów oraz
maszyn,
EK 3 – potrafi zaprojektować i analizować mechanizmy różnych rodzajów i klas w tym, np.
manipulatorów i chwytaków,
EK 4 – potrafi modelować mechanizmy w zakresie analizy i syntezy kinematycznej i prezentować
uzyskane wyniki obliczeń.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W1, 2 - Pojęcia Teorii Maszyn i Mechanizmów w zakresie analizy i syntezy mechanizmów.
W3 - Przegląd rodzajów mechanizmów, Obliczanie ruchliwości złożonych mechanizmów,
równania strukturalne.
W4, 5 - Zastosowanie metod analitycznych i numerycznych, do analizy kinematycznej.
W6-7 - Zastosowanie metod analitycznych i numerycznych do analizy kinematycznej i
dynamicznej: wyznaczanie położeń, prędkości i przyspieszeń par kinematycznych i
członów mechanizmów.
W8 - Konstrukcja i obliczenia wybranych chwytaków.
W9 - Analiza kinematyczna złożonego czworoboku przegubowego. Krzywe łącznikowe.
W10 - Konstrukcja i zastosowanie mechanizmów korbowo-jarzmowych.
W11 - Rodzaje i analiza mechanizmów manipulatorów.
W12 - Dynamika mechanizmów i maszyn. Siły i redukcja sił.
W13 - Zagadnienia kineostatyki mechanizmów.
W14 - Modelowanie i analiza wybranych układów rzeczywistych.
W15 - Zasady wyrównoważania członów mechanizmów.
Razem godzin
Forma zajęć – LABORATORIUM
L1-L3– Analiza strukturalna i kinematyczna mechanizmów z zastosowaniem
oprogramowania komputerowego. Podstawy modelowania mechanizmów.
L4-L6 - Zastosowanie programów komputerowych do analizy i syntezy kinematyki oraz
dynamiki mechanizmów.
L7-L8 - Zastosowanie oprogramowania komputerowego do analizy i kinematyki
mechanizmów klas wyższych.
L9 – Badanie działania i modelowanie przystankowych.
L10 - Badanie działania i modelowanie konstrukcji i mechanizmów krzywkowych
L11 – Badanie działania i modelowanie chwytaków manipulatorów
L12 – Badanie działania i modelowanie prostowodów.
L13- Badanie, analiza i modelowanie wybranych układów rzeczywistych, wyznaczanie
momentu bezwładności.
L14-L15 – Wyrównoważanie statyczne i dynamiczne członów obrotowych.
Razem godzin
Liczba
godzin
2
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
15
Liczba
godzin
6
6
4
2
2
2
2
2
4
30
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. modele mechanizmów, elementy i zespoły maszyn, dokumentacja techniczna
2. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
3. pokaz ćwiczenia – prezentacja tablicowa i komputerowa
4. wprowadzenie do obsługi programów – prezentacja komputerowa
5. wykład dostępny na stronie internetowej PCz
6. stanowiska laboratoryjne
7. stanowiska komputerowe
2
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
laboratoryjnych
F3. – ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest oddanie sprawozdań i otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń
laboratoryjnych
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
15W, 30L → 45h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
2.5 h
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
10 h
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (czas
poza zajęciami laboratoryjnymi)
10 h
Przygotowanie do zadania sprawdzającego
2.5 h
Obecność na konsultacjach
5h
Suma
75 h
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i
projektowych
3 ECTS
2 ECTS
2 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Artobolewski J. J., Teoria mechanizmów i maszyn, Moskwa, 1988.
Felis J., Jaworowski H., Cieślik J., Teoria maszyn i mechanizmów, Analiza mechanizmów, cz. I,
Kraków, 2008.
Felis J., Jaworowski H., Teoria maszyn i mechanizmów, Przykłady i zadania, cz. II, Kraków, 2007.
Gronowicz A., Miller S., Twaróg W., Teoria maszyn i mechanizmów, Zestaw problemów analizy
i projektowania, P. Wr., Wrocław, 2000.
Kożewnikow S. N., Teoria mechanizmów i maszyn, MON, Warszawa, 1956.
Mathcad PLUS 5.0, Podręcznik użytkownika, ABB Poland, Kraków, 1994.
Miller S., Teoria maszyn i mechanizmów - Analiza układów kinematycznych, Politechnika
Wrocławska, Wrocław, 1996.
Młynarski T., Listwan A., Pazderski E., Teoria mechanizmów i maszyn, cz. 1, 3, Politechnika
Krakowska, Kraków, 1997.
Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K., Teoria mechanizmów i manipulatorów, Podstawy i
3
10.
11.
12.
13.
przykłady zastosowań w praktyce, WNT, Warszawa, 2002.
Siemieniako F., Teoria maszyn i mechanizmów z zadaniami, Politechnika Białostocka, Białystok,
1993.
Skalmierski B., Mechanika, PWN, Warszawa, 1994.
Skalmierski B., Mechanika, cz.1, Podstawy mechaniki klasycznej, Wydawnictwo P. Cz.,
Częstochowa, 1998.
Materiały konferencyjne Ogólnopolskich i Międzynarodowych Konferencji NaukowoDydaktycznych Teorii Maszyn i Mechanizmów, 1996-2012.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr inż. Tomasz Geisler, [email protected]
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
EK1
K_W40_S1_05
K_K01
C1
W1-10,
L1-15
1-7
EK2
K_W40_S1_05
K_K01
C1
W1-10,
L1-15
1-7
EK3
K_U40_S1_05
K_K01
C1, C2
W1-15,
L1-15
1-7
EK4
K_U40_S1_05
K_K01
C1, C2, C3
W1-15,
L10-15
1-7
Sposób
oceny
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
P1
P2
F1
F2
F3
P1
P2
4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
EK1, EK2
Student opanował
wiedzę z TMM
w zakresie budowy,
analizy i syntezy
mechanizmów
EK1, EK2, EK 3
Student posiada
umiejętności
budowy, analizy
mechanizmów
różnych klas i potrafi
prowadzić
modelowanie
manipulatorów
i chwytaków
EK2, EK3, EK4
Student posiada
umiejętności
modelowania
mechanizmów
w zakresie analizy
kinematycznej
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu TMM
w zakresie budowy
i analizy
mechanizmów
Student częściowo
opanował wiedzę
z zakresu TMM
w zakresie budowy
i analizy
mechanizmów
Student opanował
wiedzę z zakresu
TMM w zakresie
budowy i analizy
mechanizmów,
potrafi stosować ją
do trudniejszych
analiz
Student bardzo dobrze
opanował wiedzę
z zakresu materiału
objętego programem
nauczania,
samodzielnie zdobywa
i poszerza wiedzę przy
użyciu różnych źródeł
Student nie
opanował budowy,
analizy
mechanizmów
różnych klas i potrafi
prowadzić
modelowanie
manipulatorów
i chwytaków
Student częściowo
opanował wiedzę
z budowy, analizy
mechanizmów
różnych klas i potrafi
prowadzić
modelowanie
manipulatorów
i chwytaków
Student opanował
wiedzę z zakresu
budowy, analizy
mechanizmów
różnych klas i potrafi
prowadzić
modelowanie
manipulatorów
i chwytaków potrafi
stosować ją do
trudniejszych analiz
i syntez
Student bardzo dobrze
opanował wiedzę
z zakresu materiału
objętego programem
nauczania,
samodzielnie zdobywa
i poszerza wiedzę przy
użyciu różnych źródeł
Student nie potrafi
modelować
mechanizmów
i przeprowadzać
analizy
kinematycznej,
nawet z pomocą
prowadzącego
Student nie potrafi
samodzielnie wybrać
właściwych
sposobów
modelowania
mechanizmów i ich
analizy, potrzebuje
pomocy
prowadzącego
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę
oraz samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające
z zapoznania się
z treścią wykładów
Student potrafi
wykonać modele
i analizę kinematyczną
na wiele sposobów
dostępnych, sam
poszukuje
niestandardowych
rozwiązań, zdobywając
wiedzę z różnych źródeł
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane
do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęć i programie studiów dostępne są
na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl
2. Plik wykładu znajduje się na stronie internetowej PCz: www.pcz.pl
3. Informacje o harmonogramie odbywania zajęć znajdują się na tablicy informacyjnej IMiPKM.
4. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz
umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia.
5