Diagnostyka maszyn

Nazwa przedmiotu:
Diagnostyka maszyn
Diagnostics of machines
Kierunek:
Forma studiów:
stacjonarne
Kod przedmiotu: S4_3-6
Mechanika i Budowa Maszyn
Rodzaj przedmiotu:
Poziom studiów:
obowiązkowy na specjalności:
Inżynieria Cieplna i Samochodowa
I stopnia
Rok: III
Semestr: V
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
Wykład, laboratorium
2W, 2L
4 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Przekazanie studentom wiedzy teoretycznej i praktycznej z zakresu diagnostyki i eksploatacji
maszyn, metod pomiaru i analizy sygnałów
C1. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie pomiarów, analizy sygnałów i
diagnozowania maszyn i urządzeń mechanicznych
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
Znajomość podstaw z fizyki oraz mechaniki
Podstawowa wiedza z zakresu dynamiki maszyn i podstaw drgań
Umiejętność doboru metod pomiarowych i wykonywania pomiarów.
Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej.
5. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
6. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 - posiada wiedzę na temat metod diagnozowania maszyn i urządzeń,
EK 2 - zna rolę i zadania diagnostyki w procesie eksploatacji maszyn,
EK 3 - zna terminologie z zakresu diagnostyki maszyn,
EK 4 - ma szczegółową wiedzę w zakresie metod i układów pomiarowych w diagnostyce,
EK 5 - potrafi przeprowadzić pomiary charakterystyk drganiowych,
EK 6 - potrafi, w oparciu o analizę danych zidentyfikować uszkodzenia maszyn wirnikowych,
EK 7 - zna metody analizy i przetwarzania sygnałów,
EK 8 - potrafi przeprowadzić analizę wyników uzyskanych w trakcie realizacji ćwiczeń
laboratoryjnych.
1
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1,2 – Podstawowe pojęcia z dziedziny diagnostyki. Usytuowanie diagnostyki w
procesie eksploatacji maszyn.
W 3,4 – Diagnostyka wibroakustyczna maszyn wirnikowych. Pojęcie procesów
resztkowych i ich zastosowanie w procesie diagnozowania stanu technicznego
maszyny
W 5,6 – Klasyfikacja sygnałów. Momenty statystyczne, testy stacjonarności
W 7-9 – Funkcja gęstości prawdopodobieństwa. Analiza korelacyjna, funkcje auto- i
interkorelacji
W 10-14 – Szeregi Fouriera, widmo. Całka Fouriera. Spektralna gęstość mocy.
Dyskretne (DFT) i szybkie (FFT) przekształcenie Fouriera
W 15-18 – Maskowanie, przeciek widma. Filtracja sygnałów.
W 19 – Drgania w funkcji częstotliwości. Model układu o jednym stopniu swobody .
W 20, 21 – Omówienie zasad wyboru nadzorowanego parametru drganiowego w
monitorowaniu stanu maszyn.
W 22-24 – Podstawowe przetworniki i układy pomiarowe w diagnostyce
W 25-27 – Najczęściej spotykane uszkodzenia maszyn wirnikowych
W 28-30 – Przegląd kryteriów oceny stanu technicznego maszyn. Nadzór trendów i
prognozowanie.
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1,2 – Momenty statystyczne, testy stacjonarności
L 3,4 - Funkcja gęstości prawdopodobieństwa
L 5-7 – Analiza korelacyjna
L 8-11 – Dyskretne przekształcenie Fouriera
L 12,13 – Zastosowanie funkcji wygładzających do minimalizacji "przecieku" widma
L 14, 15 – Filtracja sygnałów
L 16, 17 – Metodyka pomiaru drgań
L 18, 19 – Zasady mocowania przetworników drgań względnych i bezwzględnych .
L 20, 21 – Pomiar względnej i bezwzględnej fazy drgań
L 22, 23 – Jednopłaszczyznowe wyważanie dynamiczne
L 24, 25 – Prędkości krytyczne wirników i ich identyfikacja
L 26, 27 – Niestabilność działania łożysk hydrodynamicznych
L 28, 29 – Diagnostyka uszkodzeń przekładni zębatych .
L 30 – Analiza częstości drgań układu łopatkowego.
Liczba
godzin
2
2
2
3
5
4
1
2
3
3
3
Liczba
godzin
2
2
3
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń
3. – pokaz metod badawczych
4. – instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych
5. – przyrządy pomiarowe
6. – stanowiska do ćwiczeń wyposażone w urządzenia do badań
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
2
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 otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń
laboratoryjnych,
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności
30W 30L  60h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
27 h
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
3h
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
5h
Konsultacje z prowadzącym
5h
Suma
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

100 h
4 ECTS
2,6 ECTS
1,52 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Cholewa W.; Diagnostyka techniczna maszyn. Wyd. Pol. Śl., Gliwice, 1992
2. Orłowski Z.: Diagnostyka w życiu turbin parowych. WNT, Warszawa, 2001
3. Mitchell J.S.: An introduction to machinery analysis and monitoring Penn Well Books, 1993
4. Ozimek B.: Podstawy teoretyczne analizy widmowej sygnałów. PWN, Warszawa-Poznań, 198
5. Newland D.: An Introduction to Random Vibrations, Spectral & Wavelet Analysis, Prentice Hall,
1996
6. Box G, Jenkins G.: Analiza szeregów czasowych. PWN, Warszawa, 1983
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr hab. inż. Witold Elsner [email protected]
2. dr inż. Dariusz Asendrych [email protected]
3
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Odniesienie danego efektu do
Efekt
Cele
efektów zdefiniowanych
kształcenia
przedmiotu
dla całego programu (PEK)
EK1
EK2
EK3
EK4
K_W_D04
K_W_D12
K_U_D03
K_W_D04
K_W_D12
K_U_D03
K_W_D04
K_W_D12
K_U_D03
K_W_D12
K_W_D19
K_U_D03
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W1-4, 20-30
1
P2
F4
C1
W1-4, 20-30
1
P2
F4
C1
W1-30
1
P2
F4
C1
W5-18, 22-24
1
EK5
K_W_D19
K_U_D02
K_U_D03
K_U_D15
C1,C2
W20-24
L16-19
1-5
EK6
K_W_D04
K_W_D12
K_U_D03
C1,C2
W25-27
L22-30
1-5
EK7
K_W_D19
K_U_D15
C1, C2
W5-18
L1-14
1-5
EK8
K_W_D19
K_U_D02
K_U_D15
C1, C2
W5,6
L1-30
1-5
P2
F4
P2
F4
P1
F1
F2
F3
P2
F4
P1
F1
F2
F3
P2
F4
P1
F1
F2
F3
P2
F4
P1
F1
F2
F3
4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
EK1, EK2, EK3
Student opanował
wiedzę z zakresu
eksploatacji,
diagnostyki maszyn
Student nie
opanował wiedzy z
zakresu eksploatacji,
diagnostyki maszyn
Student częściowo
opanował wiedzę
z zakresu
eksploatacji,
diagnostyki maszyn
Student opanował
wiedzę z zakresu z
zakresu eksploatacji,
diagnostyki maszyn
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
eksploatacji,
diagnostyki maszyn
EK4, EK5, EK6, EK7
Student posiada
umiejętności
przeprowadzania
pomiarów drgań,
analizy sygnałów i
oceny stanu
technicznego
urządzeń
Student nie potrafi
samodzielnie
przeprowadzać
pomiarów drgań,
analizy sygnałów i
oceniać stanu
technicznego
urządzeń
Student potrafi
przeprowadzać
pomiar drgań, analizy
sygnałów i oceniać
stan techniczny
urządzeń
z pomocą
prowadzącego
Student potrafi
samodzielnie
przeprowadzać
pomiar drgań, analizy
sygnałów i oceniać
stan techniczny
urządzeń
Student potrafi
samodzielnie
przeprowadzać
pomiar drgań, analizy
sygnałów i oceniać
stan techniczny
urządzeń i
dodatkowo potrafi
formułować wnioski i
uzasadnić trafność
przyjętych decyzji
Student nie
opracował
sprawozdania/
Student nie potrafi
zaprezentować
wyników swoich
badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, ale nie
potrafi dokonać
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
prezentować wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
w sposób zrozumiały
prezentować,
oraz dyskutować
osiągnięte wyniki
EK8
Student potrafi
efektywnie
prezentować
i dyskutować wyniki
własnych działań
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechanika i Budowa Maszyn dostępne są na
tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej kierunku:
http://wimii.pcz.czest.pl/index.php/oferta/1stopnia/mechanika
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego
przedmiotu.
5