Mechanika i budowa maszyn studia I stopnia

Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
1
LISTA PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN DYPLOMOWY
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
Mechanika techniczna
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Więzy i ich reakcje;
Redukcja układu sił;
Równania równowagi dla płaskiego i przestrzennego układu sił;
Wyznaczanie sił w prętach kratownic;
Prędkość i przyśpieszenie w ruchu krzywoliniowym punktu;
Definicje ruchu obrotowego, płaskiego i kulistego bryły;
Zależności skalarne i wektorowe na prędkość i przyśpieszenie w ruchu obrotowym
bryły sztywnej;
8. Obliczanie prędkości w ruchu płaskim bryły sztywnej;
9. Obliczanie prędkości i przyśpieszenia w ruchu złożonym punktu;
10. Omówić pierwsze i drugie zadanie dynamiki punktu;
11. Zasada pędu i krętu dla punktu materialnego;
12. Geometria mas: środek masy, momenty bezwładności i dewiacji, twierdzenie Steinera;
13. Zasada równowartości pracy i energii kinetycznej dla punktu materialnego i bryły
sztywnej;
14. Zasada d’Alemberta; obliczanie reakcji dynamicznych w łożyskach;
Wytrzymałość materiałów
1. Definicja sił wewnętrznych, naprężeń i odkształceń; pojęcia naprężeń normalnych
i stycznych, odkształceń liniowych i postaciowych;
2. Omówić wykres rozciągania typowych materiałów sprężysto-plastycznych oraz
kruchych; zdefiniować pojęcia: granica plastyczności, umowna granicy plastyczności,
moduł Young’a, współczynnik Poissona, przewężenie;
3. Prawo Hook’a dla prostego rozciągania; podać wzór na wydłużenie pręta prostego
oraz warunek wytrzymałości na rozciąganie (ściskanie), określić rozkład naprężeń
przy rozciąganiu i ściskaniu; zdefiniować pojęcia: naprężenie dopuszczalne,
współczynnik bezpieczeństwa;
4. Zdefiniować pojęcia: moment statyczny, moment bezwładności względem osi,
biegunowy moment bezwładności, dewiacyjny (odśrodkowy) moment bezwładności;
twierdzenie Steinera dla momentów względem osi i momentów dewiacyjnych; Pojecie
głównych centralnych momentów bezwładności;
5. Prawo Hook’a dla czystego skręcania; pojęcia kąta skręcenia oraz maksymalnych
naprężeń przy skręcaniu swobodnym pręta o przekroju kołowosymetrycznym;
zdefiniować pojęcie wskaźnika wytrzymałości na skręcanie; określić rozkład naprężeń
tnących przy skręcaniu pręta o przekroju kołowosymetrycznym;
6. Klasyfikacja rodzajów zginania ze względu na położenie płaszczyzny działania
momentu gnącego; naprężenia normalne przy czystym zginaniu pręta prostego
i wskaźnik wytrzymałości na zginanie; określić rozkład naprężeń normalnych przy
czystym zginaniu;
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
2
7. Zginanie poprzeczne; rozkłady naprężeń tnących wzdłuż przekroju – wzór
Żurawskiego; linia ugięcia belki;
8. Metody określania przemieszczeń układów prętowych; charakterystyka wybranej
metody;
9. Pojęcia naprężeń i odkształceń głównych; wyznaczenie wartości naprężeń głównych,
ich kierunków oraz wartości maksymalnych naprężeń tnących w płaskim stanie
naprężenia; interpretacja graficzna stanu naprężenia w punkcie – koło Mohra;
10. Złożone działanie sił wewnętrznych – hipotezy wytężeniowe; charakterystyka
wybranej hipotezy; pojęcie naprężeń zredukowanych;
11. Pojęcie krotności statycznej niewyznaczalności; metody obliczania układów statycznie
niewyznaczalnych; charakterystyka wybranej metody; naprężenia montażowe
i termiczne;
12. Utrata stateczności na przykładzie pręta prostego; zjawisko wyboczenia pręta prostego
w zakresie sprężystym; pojęcia: promień bezwładności, smukłość, siła krytyczna;
13. Pręty silnie zakrzywione; zasadnicze różnice przy zginaniu pręta prostego i silnie
zakrzywionego; naprężenia normalne przy zginaniu pręta silnie zakrzywionego;
pojecie warstwy obojętnej;
14. Określanie naprężeń błonowych dla cienkich obrotowych powłok obciążonych
ciśnieniem wewnętrznym na przykładzie zbiornika walcowego i stożkowego;
Mechanika płynów
1. Od czego zależą naprężenia styczne w płynach? Porównać z przenoszeniem naprężeń
w ciałach stałych;
2. Omówić zasadę zachowania masy i bilans energii mechanicznej w ustalonym
przepływie cieczy przewodami (dla cieczy doskonałej i cieczy rzeczywistej);
3. Podać definicję i interpretację fizyczną liczby Reynoldsa oraz jej znaczenie w
mechanice płynów;
4. Podać różnice pomiędzy przepływami laminarnymi i turbulentnymi;
5. Omówić budowę i zasadę działania przynajmniej trzech przepływomierzy;
Podstawy konstrukcji maszyn
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Rodzaje obciążeń występujących w konstrukcjach;
Podstawowe wielkości opisujące naprężenia zmienne;
Rodzaje połączeń występujących w konstrukcjach mechanicznych;
Rodzaje połączeń spawanych, połączenie pełnowartościowe;
Połączenia kształtowe, rodzaje, podstawowe cechy takich połączeń;
Połączenia wciskowe, charakterystyka;
Praca śrub luźnych i pasowanych, podobieństwa i różnice;
Sztywność, podatność- wyjaśnić pojęcia w oparciu o analizę pracy sprężyny
walcowej;
9. Wyjaśnić pojęcia: wał, oś, wał o równej wytrzymałości;
10. Przedstawić podstawowe zasady projektowania wałka, kształtowanie wałów;
11. Obliczenia wytrzymałościowe wałów, podstawowe warunki wytrzymałościowe;
12. Nośność, trwałość łożysk, obciążenie zastępcze, wyjaśnić pojęcia na przykładzie
łożysk tocznych;
13. Wyjaśnić pojęcie sprzęgła; przeznaczenie i podział sprzęgieł;
14. Wyjaśnić pojęcie: przekładnia; podział przekładni;
15. Przeznaczenie i podział przekładni zębatych;
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
3
16. Podstawowe parametry koła zębatego;
17. Przeznaczenie i podział przekładni pasowych;
Eksploatacja maszyn
1. Podać krótka charakterystykę rodzajów tarcia występujących w węzłach
tribologicznych;
2. Podstawowe właściwości olejów smarowych i smarów plastycznych;
3. Sposoby zapobiegania procesom zużyciowym;
4. Ocena niezawodności obiektów technicznych;
5. Procesy obsługowe maszyn i urządzeń;
Grafika inżynierska
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Zasady wymiarowania;
Tolerancja kształtu i położenia;
Tolerowanie wymiarów liniowych;
Wymiarowanie gwintów, rysowanie połączeń gwintowych;
Rzutowanie prostokątne;
Widoki, przekroje, kłady;
Oznaczanie chropowatości, falistości powierzchni oraz obróbki cieplej i powłok;
Materiały konstrukcyjne
1. Scharakteryzować podstawowe grupy materiałów inżynierskich;
2. Wpływ defektów struktury krystalicznej na właściwości materiałów;
3. Scharakteryzować metody umacniania metali;
4. Klasyfikacja stali;
5. Scharakteryzować rodzaje i zastosowania stali narzędziowych;
6. Wpływ struktury na właściwości żeliw;
7. Omówić proces hartowania stali: cel, parametry procesu;
8. Rodzaje zabiegów wyżarzania stali – cele, parametry procesów;
9. Wpływ dodatków stopowych na właściwości stali;
10. Klasyfikacja i zastosowania stopów aluminium;
11. Rodzaje i zastosowania nowoczesnych materiałów ceramicznych;
12. Zasady doboru materiałów inżynierskich;
Techniki wytwarzania
1. Kryteria klasyfikacji procesów obróbki plastycznej;
2. Procesy walcowania metali (zastosowania wyrobów i własności mechaniczne blach
walcowanych);
3. Procesy tłoczenia blach (zastosowania i własności mechaniczne wyrobów
końcowych);
4. Klasyfikacja materiałów narzędziowych, budowa i rodzaje materiałów odpornych na
ścieranie;
5. Wymagania stawiane materiałom narzędziowym;
6. Podział narzędzi skrawających;
7. Naszkicować i opisać wykres zużycia narzędzia;
8. Czynniki wpływające na dobór narzędzi skrawających;
9. Charakterystyka procesów obróbki skrawaniem, ruchy główne i pomocnicze;
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
4
10. Charakterystyka procesów obróbki elektroerozyjnej;
11. Procesy spajania metali; podać krótkie charakterystyki procesu;
12. Procesy formowania i odlewania; podział i specjalne metody odlewania;
13. Części maszyn wytwarzane metodą metalurgii proszków; wyjaśnić pojęcie
porowatości;
14. Podstawowy podział i przykłady procesów realizowanych w obróbce plastycznej;
15. Wymienić stosowane obecnie techniki szybkiego prototypowania, scharakteryzować
jedną wybraną;
16. Scharakteryzować obróbkę laserową, podać przykłady zastosowań;
17. Opis obróbki strumieniowo-ściernej na przykładzie cięcia strugą wodno-ścierną;
Termodynamika techniczna
1. Pierwsza zasada termodynamiki: sformułowanie dla układów zamkniętych oraz dla
układów otwartych;
2. Zdefiniować pojęcie energii wewnętrznej oraz entalpii czynnika termodynamicznego;
3. Druga zasada termodynamiki w odniesieniu do obiegów prawobieżnych oraz obiegów
lewobieżnych;
4. Sformułować pojęcie egzergii oraz strat egzegetycznych;
5. Przedstawić i omówić na wykresie własności termodynamicznych w układzie
współrzędnych ciśnienie - objętość właściwa przemiany fazowe czynnika
termodynamicznego; zdefiniować punkt potrójny oraz punkt krytyczny;
6. Przedstawić schemat ideowy urządzenia chłodniczego sprężarkowego, obieg
teoretyczny Lindego oraz omówić zasadę działania tego urządzenia;
7. Przedstawić schemat ideowy najprostszej siłowni parowej, obieg teoretyczny w niej
realizowany oraz omówić zasadę jej działania;
Automatyka i robotyka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Zdefiniować przekształcenie Laplace’a i transmitancję operatorową;
Charakterystyka statyczna i dynamiczna elementów i układów automatyki;
Rodzaje i właściwości liniowych podstawowych członów automatyki;
Prawa regulacji realizowane w regulatorach przemysłowych;
Transmitancja operatorowa układów regulacji;
Wymagania stawiane układom regulacji; kryteria stabilności liniowych układów
automatyki;
7. Istotne komponenty robota;
8. Konfiguracje kinematyczne manipulatorów (wady, zalety, zastosowanie);
9. Rodzaje chwytaków stosowanych w manipulatorach (wady, zalety);
10. Rodzaje napędów stosowanych w manipulatorach (wady, zalety);
Metrologia
1. Pojęcia: wielkość, wartość, jednostka miary, pomiar; Międzynarodowy Układ
Jednostek Miar – SI;
2. Błąd pomiaru; wyznaczanie błędów systematycznych i przypadkowych w pomiarach
bezpośrednich i pośrednich;
3. Pojęcie i sposoby wyznaczania niepewności rozszerzonej pomiarów;
4. Jaką postać ma ostateczny wynik pomiaru? Jak wyznacza się składowe wyniku?
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
5
5. Wymiar wypadkowy w łańcuchu wymiarowym; wyznaczanie odchyłek granicznych
i tolerancji wymiaru wypadkowego;
6. Zasady doboru technik pomiarowych w odniesieniu do cech wyrobu i tolerancji
wymiaru;
Systemy pomiarowo-kontrolne
1. Rodzaje sygnałów w systemie pomiarowym; przedstawić przykłady sygnałów
na wykresach;
2. Właściwości statyczne przetworników pomiarowych; stała, funkcja przetwarzania
i charakterystyka statyczna przetwornika; wyjaśnić na przykładzie dowolnego
przetwornika pomiarowego;
3. Co to jest filtr? Wyjaśnić, na czym polega filtracja; przestawić charakterystykę oraz
zasadę działania wybranego filtra na przykładzie filtracji dowolnego sygnału
pomiarowego;
4. Definicja, ogólny schemat funkcjonalny oraz istota działania komputerowego systemu
pomiarowego;
Zarządzanie środowiskiem i ekologia
1.
2.
3.
4.
Przyczyny i skutki kwaśnych opadów;
Przyczyny powstawania smogu i jego skutki;
Odzysk i recykling odpadów;
Sposoby odpylania gazów;
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
6
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
Specjalność: Konstrukcja i eksploatacja maszyn i pojazdów
Silniki spalinowe i paliwa
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Klasyfikacja silników spalinowych;
Obiegi cieplne silników spalinowych i ich sprawności;
Podstawowe układy silników spalinowych i ich rola;
Obciążenie układu korbowo – tłokowego silnika spalinowego;
Wyrównoważanie silników spalinowych;
Charakterystyki silników spalinowych; metodyka wyznaczania;
Elastyczność silnika spalinowego;
Sposoby oczyszczania gazów wylotowych w silnikach o ZI i o ZS;
Podstawowe „monitory” diagnostyczne umożliwiające ocenę działania silnika spalinowego;
Pojazdy samochodowe i ciągniki
1. Klasyfikacja mechanicznych skrzyń biegów; schematy przekładni zębatej trzywałkowej
i dwuwałkowej;
2. Charakterystyki bezwymiarowe sprzęgła i przekładni hydrokinetycznej;
3. Kryteria doboru przełożenia na biegu pierwszym;
4. Obliczanie przełożenia kinematycznego przekładni planetarnej na przykładzie zwolnicy;
5. Elementy sprężyste zawieszeń pojazdów; podstawowe charakterystyki elementów sprężystych
6. Koła ogumione pojazdów; budowa opony, oznaczenia, podstawowe charakterystyki;
7. Sprzęgła pojazdów;
8. Stateczność podłużna i poprzeczna pojazdu;
9. Opory powietrza, określenie współczynnika Cx;
Diagnostyka techniczna
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Parametry diagnostyczne, sygnały i symptomy diagnostyczne;
Maszyna jako system przetwarzania energii i możliwości jej diagnozowania
Fazy istnienia maszyn w diagnostyce technicznej;
Zadania diagnostyki technicznej w eksploatacji maszyn;
Rodzaje badań diagnostycznych;
Przedstawić propozycje systemu diagnostycznego wybranej maszyny (zespołu);
Technologia napraw
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Regeneracja części;
Wymiary naprawcze;
Dokumentacja technologiczna;
Technologie wykonania nadwozi samochodowych i metody ich naprawy;
Naprawy elementów wykonanych z tworzyw sztucznych;
Recykling.
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
7
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
Specjalność: Komputerowe wspomaganie projektowania i wytwarzania
1. Różnice pomiędzy grafiką wektorową i rastrową; podstawowe formaty plików grafiki
wektorowej i rastrowej;
2. Struktura systemów CAD;
3. Modelowanie geometryczne w systemach CAD; metody opisu obiektów 3D;
4. Idea parametryczności w systemach CAD;
5. Podstawowe operacje bryłowe w parametrycznym systemie CAD 3D;
6. Wymiana danych geometrycznych pomiędzy systemami CAD; neutralne formaty
wymiany CAD;
7. Omów ideę i zastosowania szybkiego prototypowania;
8. Omów ideę i zastosowania inżynierii odwrotnej;
9. Charakterystyka modelowania hybrydowego w systemach CAD 3D;
10. Techniki modelowania złożeń w parametrycznych systemach CAD;
11. Narzędzia CAE w systemach CAx;
12. Języki programowania niskiego i wysokiego poziomu;
13. Wyjaśnić pojęcia komputer, system i proces;
14. Zdefiniuj pojęcia: bajt, procesor, pamięć RAM;
15. Co to jest system plików; podaj przykłady i ich opis;
16. Co to jest adres IP; co to są protokoły internetowe (podać również przykład);
17. Wyjaśnić pojęcia – sieć LAN, MAN, WAN;
18. Co to jest postprocesor w systemach CAM;
19. Charakterystyka napędu głównego obrabiarki CNC;
20. Układ współrzędnych obrabiarki CNC;
21. Wymagania stawiane napędom ruchu posuwowego obrabiarek CNC;
22. Charakterystyka programowania ręcznego obrabiarek sterowanych numerycznie;
23. Zasady tworzenia programów obróbkowych z wykorzystaniem systemów CAM;
24. Na czym polega rozwiązywanie zagadnień metodą elementów skończonych;
25. Od czego zależy wielkość globalnej macierzy sztywności z zagadnieniach MES;
26. Określić różnicę pomiędzy lokalną macierzą sztywności elementu prętowego
i belkowego;
27. Wymienić podstawowe typy siatek elementów skończonych i je opisać;
28. Od czego zależy dokładność rozwiązania zagadnienia MES;
29. Jakie parametry materiałowe są niezbędne w obliczeniach MES w zakresie liniowej
sprężystości;
30. Idea pre- i postprocesingu w systemach MES;
Studia I stopnia
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
8
Kierunek Mechanika i budowa maszyn
Specjalność: Inżynieria produkcji
1. Kolejność opracowania dokumentacji technologicznej;
2. Proces technologiczny, elementy składowe procesu technologicznego;
3. Skład dokumentacji technologicznej;
4. Struktura procesu technologicznego;
5. Rodzaje półfabrykatów;
6. Konwencjonalne i niekonwencjonalne metody przecinania materiałów;
7. Pomoce warsztatowe;
8. Rodzaje napędów pneumatycznych stosowanych w przyrządach i uchwytach;
9. Mocowanie sztywne i elastyczne;
10. Materiały stosowane na narzędzia do obrabiarek CNC,
11. Powłoki stosowane na narzędzia skrawające i metody ich nakładania,
12. Rodzaje czynników przenoszących siłę zacisku stosowanych w przyrządach i uchwytach
obróbkowych;
13. Definicja i klasyfikacja systemów CAD
14. Kryteria doboru systemu CAD/CAM
15. Podać definicje sterowania punktowego, odcinkowego i kształtowego,
16. Format i struktura programu sterującego obrabiarką CNC;
17. Cykle obróbkowe stosowane w programowaniu obrabiarek sterowanych numerycznie:
definicja cyklu, zasady korzystania z cykli obróbkowych;
18. Przedstawić istotę programowania obrabiarki sterowanej numerycznie: ręcznego,
warsztatowo–zorientowanego (WOP), z wykorzystaniem systemu CAD/CAM;
19. Korekcja promienia narzędzia przy frezowaniu i toczeniu na obrabiarce CNC;
20. Wymagania stawiane obrabiarkom CNC pod kątem obróbki szybkościowej (HSM),
21. Geometria ostrza noża tokarskiego, płaszczyzny, w których jest ona określana,
22. Przedstawić założenia i wytyczne projektowania form wtryskowych do tworzyw
sztucznych,
23. Charakterystyka technicznych tworzyw sztucznych,
24. Wymagania stawiane napędom głównym obrabiarek sterowanych numerycznie;
25. Wymagania stawiane napędom posuwowym obrabiarek sterowanych numerycznie;
26. Wymagania stawiane korpusom obrabiarek CNC, materiały stosowane w produkcji
korpusów obrabiarek;
27. Sondy pomiarowe stosowane na obrabiarkach sterowanych numerycznie – rodzaje sond,
zasada działania wybranej sondy;