Pneumatyka i hydraulika

Mechanika i Budowa Maszyn
Studia I stopnia
Przedmiot:
Rodzaj przedmiotu:
Kod przedmiotu:
Rok:
Semestr:
Forma studiów:
Rodzaj zajęć i liczba godzin
w semestrze:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Liczba punktów ECTS:
Sposób zaliczenia:
Język wykładowy:
Pneumatyka i hydraulika
Podstawowy/obowiązkowy
MBM 1 S 0 6 54-0_0
III
VI
Studia stacjonarne
30 godz.
15 godz.
15 godz.
2
Zaliczenie
Język polski
Cel przedmiotu
Celem przedmiotu jest dostarczenie podstawowej wiedzy o technice napędów
pneumatycznych i hydraulicznych, zakresie ich stosowania w budowie maszyn
C1 technologicznych i maszyn specjalnego przeznaczenia, właściwościach, podstawach
projektowania i sterowania tymi napędami.
Ta baza teoretyczna ma być podstawą do zdobycia umiejętności obejmujących: projektowanie
C2 napędu, dobór urządzeń funkcjonalnych, sterowanie napędem zarówno w konstrukcjach
autonomicznych jak i złożonych, tzw. rozproszonych
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
1
2
3
Znajomość rysunku technicznego oraz umiejętność posługiwania się katalogami
technicznymi.
Znajomość praw fizyki dotycząca: właściwości cieczy, przemian termodynamicznych,
charakterów przepływów, kinematyki przepływu cieczy, tarcia, rozkładania sił bezwładności.
Znajomości podstaw automatyki w zakresie: opisu właściwości statycznych i dynamicznych
procesów, modelowania procesów, opisu operatorowego procesów, przedstawiania procesów
w postaci schematów blokowych, analizy dynamiki procesów, analiz czasowych i
częstotliwościowych sygnałów, sterowania w torze otwartym, zamkniętym, kaskadowego,
doboru nastaw klasycznych regulatorów P, PI, PD, PID, stosowania urządzeń
mikroprocesorowych w sterowaniu, programowania sterowników PLC.
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
EK 1
EK 2
EK 3
EK 4
Słuchacz przyswaja sobie wiedzę o właściwościach napędów pneumatycznych i hydraulicznych,
ich przeznaczeniu i zakresie stosowania w budowie maszyn, metodach sterowania tymi napędami.
Posiada wiedzę dotyczącą sporządzania schematów ideowych sterowania zgodnie ze standardami
światowymi, poznaję znaczenie i funkcjonowanie poszczególnych elementów napędu oraz ich
właściwości.
Zapoznają się z konstrukcjami podstawowych elementów funkcjonalnych napędu oraz ich
przeznaczeniem i zasadami sterowania.
Zapoznają się z różnymi rozwiązaniami praktycznymi techniki napędów pneumatycznych i
hydraulicznych.
EK 5
EK 6
EK 7
EK 8
W zakresie umiejętności:
Posiadają umiejętność projektowania napędów obejmującą: obliczanie obciążeń zewnętrznych,
obliczanie prędkości elementów wykonawczych.
Posiadają umiejętność obliczeń: w cieplnych procesach roboczych, poziomu generowanego hałasu
i jego zmniejszania.
W zakresie kompetencji społecznych:
Rozumie potrzebę ciągłego kształcenia się
Ma świadomość pozatechnicznych skutków działalności inżyniera mechanika, w tym jej wpływu
na środowisko, co kształtuje duże poczucie odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
W12
W13
W14
W15
Wprowadzenie: zakres stosowania napędów pneumatycznych i hydraulicznych,
sterowanie w torze otwartym i zamkniętym, charakterystyki mediów roboczych, zakresy
ciśnień dedykowanych poszczególnym konstrukcjom
Schematy ideowe oraz elementy funkcjonalne napędów stosowanych w torze otwartym i
zamkniętym, właściwości statyczne i dynamiczne poszczególnych elementów.
Podstawy projektowania napędów: obliczanie obciążeń, wymagania w zakresie
prędkości przepływu medium roboczego, obliczanie prędkości urządzeń wykonawczych.
Obliczanie oporów przepływu, akumulowanie energii.
Procesy cieplne, zmniejszanie hałasu.
Podstawowe konstrukcje elementów roboczych i ich przeznaczenie: pompy, silniki
liniowe i obrotowe.
Konstrukcje zaworów i rozdzielaczy, zaworów proporcjonalnych, akumulatorów.
Konstrukcje zespołów zasilających oraz napędów hydrostatycznych i
hydrodynamicznych.
Konstrukcje urządzeń specjalnych: sprzęgła dużych mocy, systemy przeciążeniowe,
systemy chłodzenia i ich właściwości.
Przygotowanie medium roboczego i jego właściwości, stacje przygotowania powietrza,
filtracja płynów, właściwości płynów i ich pomiar.
Projektowanie serwonapędów: obliczanie prędkości, obliczanie częstości drgań własnych.
Obliczanie tłumienia, korygowanie tłumienia, obliczanie wzmocnień całkowitych,
obliczanie czasów reakcji i ich kształtowanie.
Sterowanie systemami rozproszonymi, sporządzanie wykresów stanów roboczych
urządzeń technicznych.
Urządzenia techniczne systemów sterowania rozproszonego: wyspy zaworowe, techniki
pomiaru położeń elementów roboczych, systemy przesyłania danych, sterowniki
specjalizowane.
Przegląd konstrukcji złożonych napędów pneumatycznych i hydraulicznych.
Forma zajęć – laboratoria
Treści programowe
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
Badanie mediów hydraulicznych i pneumatycznych. Przygotowanie mediów
hydraulicznych i pneumatycznych.
Budowa prostego układu hydraulicznego.
Metody regulacji prędkości elementów wykonawczych (napęd liniowy i obrotowy).
Praca synchroniczna siłowników hydraulicznych.
Pomiar charakterystyk oporów przepływu na elementach hydraulicznych (dławik,
rozdzielacz, zawory ciśnieniowe, przewody itp.).
Pomiar charakterystyk statycznych i dynamicznych serwonapędu.
Pomiar charakterystyk statycznych i dynamicznych wybranych elementów
pneumatycznych (kaskada pneumatyczna, akumulator pneumatyczny).
Elektroniczne układy sterowania stosowane w złożonych układach hydraulicznych i
pneumatycznych
L8
Podstawy projektowania złożonych układów hydraulicznych i pneumatycznych
Metody dydaktyczne
1
2
Wykład i wykład z prezentacją multimedialną
Ćwiczenia laboratoryjne: wykonywanie doświadczeń
Obciążenie pracą studenta
Średnia liczba godzin na zrealizowanie
Forma aktywności
aktywności
Godziny kontaktowe z wykładowcą,
30
w tym:
Udział w wykładach i udział w laboratoriach.
Konsultacje
Praca własna studenta, w tym:
Przygotowanie do laboratorium, wykonanie
sprawozdań itd.
Łączny czas pracy studenta
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla
przedmiotu:
Liczba punktów ECTS w ramach zajęć
o charakterze praktycznym (ćwiczenia,
laboratoria, projekty)
1
2
3
1
2
15+15
2
18
18
50
2
1
Literatura podstawowa
Osiecki A.: Hydrostatyczny napęd maszyn, WNT Warszawa, 1998.
Pizon A.: Hydrauliczne i elektrohydrauliczne układy sterowania i
regulacji WNT Warszawa, 1987.
Stryczek S.: Napęd hydrostatyczny WNT, wyd. 3, Tom I Elementy, Tom II
Układy, WNT Warszawa, 1995.
Literatura uzupełniająca
Szenajch W.: Napęd i sterowanie pneumatyczne. WNT Warszawa 1992,
1997, 2003
Normy: PN-73/M-73020, PN-73/M-73022, PN-73/M-73702, PN-78/M-73007
NEQ EN 982:1996, PN-91/M-73001, IDT ISO 5598-1985, PN-ISO 1219
Efekt
kształceni
a
EK 1
Macierz efektów kształcenia
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
Cele
Treści
efektów
przedmiot programow
zdefiniowanych
u
e
dla całego
programu (PEK)
MBM1A_W13++
C1
W1, L1
MBM1A_W16+
Metody
dydaktyczn
e
1, 2
EK 2
MBM1A_W13+
C2
W2, L2, L3
1, 2
EK 3
MBM1A_W15++
+
C1
W2, L2, L3,
L4, L5, L6
1, 2
Metod
y
oceny
F2, P1,
P2
F2, P1,
P2
F2, P1,
P2
EK 4
MBM1A_W15++
+
C1
EK 5
MBM1A_U10+++
C2
EK 6
MBM1A_U20+++
MBM1A_U22+++
C2
EK 7
MBM1A_K01++
C1, C2
EK 8
MBM1A_K01++
C1, C2
W1, W3, W4,
L7
W2, W5, W6,
W7
W3
W1, W2, W3,
W4, W7, L1
W1, W2, W6,
W7, L1, L3
F2, P1,
P2
1, 2
1
1
F2, P1,
P2
F2, P1,
P2
1, 2
1, 2
Metody i kryteria oceny
Symbol
metody
oceny
O1
O2
Opis metody oceny
Próg zaliczeniowy
Zaliczenie pisemne- kolokwium
40%
Sprawozdania z wykonanych doświadczeń laboratoryjnych
60%
Autor
dr inż. Krzysztof Przystupa
programu:
Adres e-mail: [email protected]
Jednostka
Katedra Automatyzacji
organizacyjna: