PRZEDMIOTY PODSTAWOWE TECHNICZNE

Transkrypt

PRZEDMIOTY
PODSTAWOWE
TECHNICZNE
Kierunek/Specjalność:
Wszystkie kierunki i specjalności
Tytuł przedmiotu:
Maszynoznawstwo PT-1
Semestr, wymiar godz. (W), pkt.:
I − WE2 (4 pkt.)
Semestr I
WYKŁADY: Definicje maszyn, główny podział maszyn. Podstawowe cechy maszyn. Materiały stosowane w
budowie maszyn. Rodzaje połączeń stosowanych w budowie maszyn. Typowe części i zespoły maszyn: wały i
osie, sprzęgła, łożyska, hamulce. Podział i rodzaje przekładni, rodzaje napędów, smarowanie maszyn. Podział
silników. Silniki wodne i wiatrowe. Silniki parowe tłokowe, regulacja. Turbiny parowe. Silniki spalinowe tłokowe:
rodzaje, budowa, zastosowanie. Turbiny spalinowe. Silniki odrzutowe. Maszyny elektryczne. Pompy. Wentylatory,
dmuchawy i sprężarki. Dźwignice, przenośniki. Urządzenia transportowe: pojazdy drogowe, szynowe, statki,
samoloty. Maszyny informatyczne.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot:
Jednostka organizacyjna:
Dr hab. inż. Stanisław Michałowski, prof. PK
Instytut Maszyn Roboczych (M-3)
Tytuł przedmiotu:
Geometria wykreślna PT-2
Semestr, wymiar godz. (W, L), pkt.:
I − W1, L1 (4 pkt.)
Semestr I
WYKŁADY: Elementy pierwotne i aksjomaty geometrycznej przestrzeni euklidesowej uzupełnionej o elementy
niewłaściwe E3+. Definicja i niezmienniki najczęściej stosowanych przekształceń rzutowych: rzutu środkowego,
rzutu równoległego i rzutu prostokątnego. Definicja Odwzorowania Monge'a (OM). Punkt, prosta i płaszczyzna w
odwzorowaniu Monge’a. OM płaszczyzny rzucającej. Transformacja Układu Rzutni Monge'a. Podstawowe
konstrukcje w odwzorowaniu Monge'a. Wyznaczanie punktów przebicia i krawędzi płaszczyzn. Relacje
równoległości i prostopadłości w OM. Określenie miar kątów w przestrzeni E3+, twierdzenie o rzucie kąta
prostego. Wyznaczanie prostych i płaszczyzn wzajemnie prostopadłych. Konstruowanie izometrii figur płaskich
zadanych OM. Klasyfikacja wielościanów. Wielościany foremne. Konstruowanie rzutów wielościanów w położeniu
kanonicznym, leżących na płaszczyznach rzucających oraz w narzuconym położeniu ogólnym. Definicja konturu i
ustalanie widoczności krawędzi. Krzywe stożkowe − definicje, własności, klasyfikacja. Konstrukcje uzupełniania
stożkowych. Wybrane powierzchnie stopnia drugiego oraz powierzchnie prostokreślne. Powierzchnie stożkowe i
walcowe zadane kierującą krzywą stożkową. Wyznaczanie punktów przebicia i przekrojów stożków i walców.
Rzuty, przekroje i punkty przebicia sfery. Wyznaczanie punktów przebicia i przekrojów wielościanów, związki
kolineacji pomiędzy podstawami i przekrojami pobocznic ostrosłupów. Przekroje i rozwinięcia stożków i walców
obrotowych. Przenikanie wybranych powierzchni stopnia 2. Łączenie stożków i walców opisanych na wspólnej
sferze. Aksonometria prostokątna i jej rodzaje. Wyznaczanie położenia osi aksonometrycznych i skróceń oraz
rzutu aksonometrycznego dla celowo dobranego kierunku rzutu na podstawie rzutów Monge’a obiektu.
Aksonometrie ukośne. Twierdzenie Pohlkego. Konstruowanie przekrojów w rzucie aksonometrycznym.
LABORATORIUM:
Wybrane konstrukcje planimetryczne: stycznych, punktu niedostępnego oraz oparte
na jednokładności. Sporządzenie rzutów Monge’a kształtki na podstawie rysunku aksonometrycznego.
Wykonanie odwzorowania Monge’a wielokąta płaskiego. Transformacja wielościanu przyjętego w położeniu
kanonicznym. Konstrukcja izometrii figury płaskiej. Konstrukcja rzutów wielościanów w położeniu ogólnym oraz w
oparciu o płaszczyznę bazową rzucającą. Przenikanie sfery z walcem oraz wyznaczanie cienia rzuconego przez
sferę na płaszczyznę. Przenikanie i rozwinięcia powierzchni stożka i walca opisanych na wspólnej sferze.
Aksonometria prostokątna i ukośna kształtki zadanej rzutami Monge’a. Wyznaczanie przekroju w rzucie
aksonometrycznym.
Dr hab. inż. arch. Ottmar Vogt, prof. PK
Samodzielny Zakład Geometrii Wykreślnej
i Grafiki Inżynierskiej (A-9)
Tytuł przedmiotu:
Dokumentacja techniczna PT-3
Semestr, wymiar godz. (P), pkt.:
II − P2 (4 pkt.); III − P1 (2 pkt.)
Semestr II
PROJEKTOWANIE: Omówienie regulaminu, harmonogramu i przebiegu zajęć w sali kreślarskiej, materiały i
przybory kreślarskie, literatura. Rysowanie z modelu bryły o złożonym kształcie (wymagającym wykonania 6
rzutów) oraz jej zwymiarowanie (wyciąganie i opisanie rysunku − w domu). Rysowanie wybranych części
znormalizowanych i połączeń (np. kształtownik walcowany, połączenie śrubowe, spawane, sprężyna) oraz ich
wymiarowanie (wyciąganie i opisanie rysunku − w domu). Rysowanie w złożeniu pary kół zębatych walcowych i
ich wymiarowanie (obliczenia geometryczne oraz wyciąganie i opisanie rysunku − w domu). Demontaż (na końcu
zajęć − montaż) prostego zespołu maszynowego (np. zawór, kurek, zawór bezpieczeństwa, cylinder hamulcowy,
wtryskiwacz), poznanie wzajemnego położenia poszczególnych części. Odręczne szkice części, poczynając od
najprostszych do najtrudniejszych (przygotowanie linii wymiarowych − w domu). Mierzenie części przy użyciu
suwmiarki, identyfikacja gwintów za pomocą przymiarów grzebieniowych i norm, wpisywanie wymiarów na
rysunek. Wykonanie rysunku złożeniowego na podstawie szkiców. Sporządzenie rysunku wykonawczego części
obrotowo-symetrycznej z gwintem − praca klauzurowa wykonywana w całości w sali i bez pomocy pracownika
(część ta w następnym semestrze będzie realizowana w systemie CAD w pracowni komputerowej).
Semestr III
PROJEKTOWANIE:
Ogólna charakterystyka systemu CAD, wprowadzenie do systemu, komunikacja
z programem. Opis menu ikonowego. Układy współrzędnych. Ustalanie formatu rysunku. Podstawowe elementy
rysunku (odcinki, linie równoległe i prostopadłe, łuki i okręgi, punkty konstrukcyjne). Kasowanie elementów.
Powiększenia ekranowe fragmentów rysunku. Wydłużanie i skracanie elementów. Zmiana typu i koloru linii.
Rysowanie prostokątów, ścięć i zaokrągleń krawędzi. Szczególe przypadki rysowania łuków i okręgów.
Rysowanie osi symetrii. Pisanie tekstów, kreskowanie przekrojów, wymiarowanie. Rysowanie z modelu prostej
bryły (kreskowanie przekroju i wymiarowanie). Manipulacja elementami rysunku (skracanie i wydłużanie grupy
elementów, przesunięcie, obrót, powielanie wielokrotne). Zapisanie elementu na dysku i wykorzystanie go do
różnych przekształceń. Dynamizacja elementów rysunku. Rysowanie w różnych skalach na jednym formacie.
Instrukcje złożone.
Sporządzenie rysunku wykonawczego elementu na podstawie odręcznego szkicu wykonanego w sem. II −
rysowanie przedmiotu, wczytanie z bazy danych formatki i tabelki, ustalenie obszaru o właściwej skali,
wymiarowanie, opisy, zapisanie rysunku do bazy danych. Obsługa plotera. Wczytanie rysunku z bazy danych i
edycja na ploterze. Sprawdzanie i poprawianie rysunku.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr inż. Włodzimierz Królikowski
Instytut Maszyn Roboczych (M-3)
Tytuł przedmiotu:
Mechanika ogólna PT-4
Semestr, wymiar godz. (W, C, S), pkt.:
II − WE2, C2 (7 pkt.); III − WE1, S1 (4 pkt.)
Semestr II
WYKŁADY: Pojęcia podstawowe, aksjomaty, twierdzenie o prostych układach sił. Równoważność układu sił,
wektor główny, moment główny, twierdzenie o momentach, para sił, wypadkowa dla prostych układów sił.
Redukcja przestrzennego układu sił do dowolnego bieguna, niezmienniki, redukcja do skrętnika, oś centralna.
Przypadki szczególne redukcji, równowaga, warunki równowagi. Środek sił równoległych, środki ciężkości,
redukcja układu sił rozłożonych w sposób ciągły. Tarcie suche, wiskotyczne i toczne, zagadnienie równowagi z
udziałem tarcia. Złożone układy tarciowe: tarcie cięgien, tarcie w łożyskach. Opis ruchu w różnych układach
współrzędnych, definicje podstawowych pojęć kinematyki, proste ruchy punktu. Prędkość i przyspieszenie w
układach krzywoliniowych. Prędkość i przyspieszenie w układzie naturalnym (Freneta). Klasyfikacja ruchów brył,
stopnie swobody, prędkości i przyspieszenia w ruchu postępowym i obrotowym. Prędkości i przyspieszenia w
ruchu płaskim. Prędkości i przyspieszenia w ruchu złożonym. Przestrzenny ruch obrotowy, ruch ogólny.
ĆWICZENIA: Określenie współrzędnych wektora głównego i momentu głównego. Proste przypadki redukcji.
Równowaga płaskiego układu sił. Równowaga i redukcja przestrzennego układu sił. Równowaga z
uwzględnieniem tarcia oraz sił rozłożonych w sposób ciągły. Równowaga złożonych układów. Obliczanie
współrzędnych prędkości i przyspieszenia punktów, ich toru, właściwości prędkości i przyspieszenia. Ruch
obrotowy i płaski. Ruch złożony punktu i precesja regularna.
Semestr III
WYKŁADY: Podstawowe aksjomaty dynamiki, pojęcie układów inercjalnych, siła ciężkości w pobliżu Ziemi.
Równania różniczkowe ruchu i ich rozwiązywanie. Prawa zachowania dla punktu materialnego, pęd, kręt, energia
kinetyczna, praca, potencjał. Prawa Newtona w układach nieinercjalnych, ruch punktu o zmiennej masie. Układ
punktów materialnych: ruch środka masy, zasada zachowania pędu i krętu. Układ punktów materialnych:
twierdzenie o energii kinetycznej i pracy, zasada zachowania energii. Geometria mas, macierz bezwładności. Kręt
bryły w ruchu obrotowym, równanie różniczkowe ruchu, energia kinetyczna, reakcje dynamiczne. Kręt i energia
kinetyczna w ruchu płaskim, równanie różniczkowe ruchu, praca sił w ruchu płaskim. Równania Eulera dla
przestrzennego ruchu obrotowego, przybliżona teoria żyroskopu.
SEMINARIUM: Metody kinetostatyki, układanie prostych równań różniczkowycyh ruchu. Rozwiązywanie równań
różniczkowych ruchu. Zastosowanie podstawowych twierdzeń mechaniki dla punktu materialnego. Zachowanie
się środka masy układu punktów. Twierdzenie o pędzie, kręcie, energii kinetycznej i pracy w zastosowaniu do
układu punktów materialnych. Zapis i rozwiązywanie równań różniczkowych ruchu dla układu brył, reakcje
dynamiczne. Twierdzenie o energii kinetycznej i pracy oraz zasada zachowania energii w mechanizmach o
jednym stopniu swobody. Reakcje żyroskopowe, ruch brył opisany w układzie nieinercjalnym.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Prof. zw. dr hab. Józef Nizioł
Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn (M-1)
Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Tytuł przedmiotu:
Dynamika maszyn PT-5
Semestr, wymiar godz. (W, C), pkt.:
IV − W1, C1 (3 pkt.)
Semestr IV
WYKŁADY: Opis układów dynamicznych za pomocą równań Lagrange’a II rodzaju. Podstawy linearyzacji
równań ruchu w celu określenia częstości własnej układu drgającego w otoczeniu położenia równowagi. Metoda
zespolona poszukiwania amplitudy i fazy drgań wymuszonych harmonicznie. Charakterystyki amplitudowoczęstotliwościowe. Zachowanie się układu mechanicznego pod wpływem wymuszenia poliharmonicznego. Teoria
układów drgających o wielu stopniach swobody: zagadnienie własne, charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe. Równania różniczkowe cząstkowe opisujące układy o ciągłym rozmieszczeniu masy, warunki
brzegowe tych równań. Matematyczne metody analizy drgań strun i prętów, formy własne, ortogonalność, drgania
własne i wymuszone.
ĆWICZENIA: Układanie równań ruchu metodą Lagrange’a. Poszukiwanie częstości własnych małych drgań
wokół położenia równowagi. Charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe i ich analiza. Poszukiwanie wartości
własnych i postaci drgań układów o II i III stopniach swobody. Tworzenie wykresów charakterystyk dla układów o
II stopniach swobody. Eliminatory drgań. Analityczny zapis warunków brzegowych. Częstości i formy własne w
drganiach podłużnych i poprzecznych prętów. Znajdowanie metodą Fouriera rozwiązań w stanie drgań
wymuszonych.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Prof. zw. dr hab. Józef Nizioł
Tytuł przedmiotu:
Wytrzymałość materiałów PT-6
Semestr, wymiar godz. (W, C, L, S), pkt.:
III − WE2, C2 (6 pkt.); IV − W2, L1, S1 (4 pkt.)
Semestr III
WYKŁADY:
Ogólne założenia wytrzymałości materiałów. Zasada zesztywnienia, zasada superpozycji.
Schematyzacja elementów konstrukcyjnych. Uogólnione siły zewnętrzne i wewnętrzne w prętach i układach
prętowych. Określanie rozkładu sił wewnętrznych w prętach i układach prętowych. Szczeble analizy
wytrzymałościowej. Definicja naprężenia, odkształcenia i przemieszczenia. Stan naprężenia i stan odkształcenia.
Schematyzacja wykresów rozciągania. Modele fizyczne materiału sprężystego, sprężysto-plastycznego
i reologicznego. Warunek bezpieczeństwa i warunek sztywności. Sprężyste problemy rozciągania − naprężenia,
odkształcenia, przemieszczenia, warunek bezpieczeństwa, energia sprężystości. Ścięcie techniczne. Sprężyste
problemy skręcania − naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia, warunek bezpieczeństwa, energia
sprężystości. Sprężyste problemy zginania − naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia, warunek
bezpieczeństwa, energia sprężystości. Sprężyste problemy zginania. Energetyczna metoda wyznaczania przemieszczeń. Problemy statycznie niewyznaczalne. Problemy sprężysto-plastyczne. Nośność sprężysta, nośność
graniczna. Sprężysto-plastyczne problemy rozciągania. Sprężysto-plastyczne problemy skręcania. Sprężystoplastyczne problemy zginania.
ĆWICZENIA: Momenty geometryczne figur płaskich. Siły wewnętrzne. Pręty proste. Siły wewnętrzne. Pręty
proste i pręty zakrzywione. Siły wewnętrzne. Układy prętowe. Obliczenia wytrzymałościowe elementów
sprężystych. Obliczenia wytrzymałościowe elementów sprężystych. Metoda energetyczna. Problemy statycznie
niewyznaczalne.
Problemy
sprężysto-plastyczne.
Semestr IV
WYKŁADY: Przypadki zginania złożonego: zginanie ukośne, zginanie z udziałem siły podłużnej. Pręty mocno
zakrzywione. Wyboczenie sprężyste. Zagadnienie Eulera. Siła krytyczna. Zakres stosowalności rozwiązań.
Wyboczenie niesprężyste. Obliczenia wytrzymałościowe. Metoda współczynnika wyboczeniowego. Teoria stanu
naprężenia. Warunki równowagi wewnętrznej. Tensor naprężenia. Naprężenie główne. Teoria stanu odkształcenia. Związki fizyczne idealnej sprężystości. Prawo Hooke’a. Energia sprężystości. Wytężenie materiału.
Naprężenie zastępcze. Hipotezy wytężeniowe. Zagadnienia wytrzymałości złożonej. Zginanie ze skręcaniem.
Naprężenia styczne w przekroju belki zginanej. Zginanie ze ścinaniem. Cylindry grubościenne w zakresie
sprężystym. Zagadnienia Lamégo. Obliczenia wytrzymałościowe. Pierścień wirujący. Tarcze wirujące. Obliczenia
wytrzymałościowe. Powłoki obrotowo-symetryczne w stanie błonowym. Płyty kołowo-symetryczne. Natężenie siły
poprzecznej. Warunki brzegowe. Skręcanie sprężystych prętów o dowolnym przekroju. Analogia błonowa.
Analogia Lejbienzona. Metoda różnic skończonych.
LABORATORIUM: Badanie podstawowych właściwości mechanicznych materiałów: statyczna próba
rozciągania metali; statyczna próba ściskania; badanie udarności metali; badanie twardości; badanie trwałej
wytrzymałości zmęczeniowej; określanie trwałej
wytrzymałości zmęczeniowej. Podstawowe metody
doświadczalnej analizy odkształceń i naprężeń: zastosowanie tensometrów rezystancyjnych do analizy stanu
odkształcenia i naprężenia; podstawy metody elastooptycznej.
SEMINARIUM:
Układy statycznie niewyznaczalne. Zginanie sprężysto-plastyczne. Zagadnienia zginania
złożonego. Wyboczenie prętów. Podstawy teorii sprężystości. Wytężenie. Zginanie ze skręcaniem. Zginanie ze
ścinaniem. Cylindry grubościenne. Tarcze wirujące. Płyty kołowo-symetryczne. Powłoki obrotowo-symetryczne.
Skręcanie prętów o dowolnym przekroju.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Prof. dr hab. inż. Jacek Skrzypek
Tytuł przedmiotu:
Teoria mechanizmów i maszyn PT-7
Semestr, wymiar godz. (W, C, P), pkt.:
IV − WE1, C1, P1 (4 pkt.)
Semestr IV
WYKŁADY:
Pojęcia podstawowe. Definicje: maszyna, mechanizm, robot, manipulator. Ogniwa. Pary
kinematyczne. Analiza strukturalna mechanizmów i otwartych łańcuchów kinematycznych. Równania strukturalne.
Synteza strukturalna zespołów kinematycznych, klasyfikacja mechanizmów. Kinematyka mechanizmów i
manipulatorów. Układy współrzędnych. Macierze transformacji. Metody wyznaczania parametrów
kinematycznych (położenia, prędkości i przyspieszenia) ogniw mechanizmów. Podstawy analizy dynamicznej
mechanizmów. Ruch mechanizmu pod wpływem sił zewnętrznych. Dynamika układów napędowych
mechanizmów i manipulatorów. Metody numeryczne analizy kinematycznej i dynamicznej mechanizmów.
Wyznaczanie sił w parach kinematycznych. Wyrównoważanie statyczne i dynamiczne mechanizmów. Synteza
mechanizmów krzywkowych. Analityczna i numeryczna synteza mechanizmów płaskich. Projektowanie otwartych
łańcuchów kinematycznych dla zadanych torów (manipulatory, roboty). Analiza błędów dynamicznych mechanizmów. Podatność ogniw. Współczynniki wpływu. Mechanizmy kierujące i prostowodowe. Czułość
mechanizmów.
ĆWICZENIA:
Określenie liczby stopni ruchliwości mechanizmów z parami kinematycznymi P5. Pary
kinematyczne wielokrotne. Ogniwa powodujące występowanie pozornych stopni ruchliwości. Zamiana par
kinematycznych wyższego rzędu P4 na równoważne łańcuchy kinematyczne z parami P5. Wydzielenie z
mechanizmu zespołów kinematycznych i określenie ich klas. Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń liniowych
wybranych punktów ogniw zespołów kinematycznych klasy drugiej i trzeciej. Wyznaczanie prędkości i
przyspieszeń kątowych ogniw mechanizmu metodą równań wektorowych. Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń
kątowych ogniw otwartego łańcucha kinematycznego metodą macierzy transformacji. Synteza mechanizmów
płaskich. Analityczna metoda syntezy czworoboku przegubowego dla zadanych trzech położeń korby i wahacza.
Analiza dynamiczna mechanizmów płaskich metodą kinetostatyki. Wykonanie analizy dla zadanego prawa ruchu
ogniwa napędzającego. Analiza dynamiczna napędów mechanizmów i manipulatorów. Charakterystyki silników i
przekładni. Wyznaczanie obciążeń dynamicznych w parach kinematycznych. Siły tarcia. Sprawność
mechanizmów. Przeprowadzenie syntezy płaskiego mechanizmu krzywkowego z uwzględnieniem zjawisk
dynamicznych.
PROJEKTOWANIE: Projekt struktury mechanizmu płaskiego dla zadanych ogniw i par kinematycznych.
Modyfikacja struktury mechanizmów z parami kinematycznymi wyższego rzędu. Wyznaczanie prędkości i
przyspieszeń mechanizmów płaskich klasy drugiej. Wyznaczanie prędkości i przyspieszeń mechanizmów
płaskich klas wyższych. Macierze transformacji dla otwartego łańcucha kinematycznego. Synteza czworoboku
przegubowego dla zadanych położeń ogniw. Wykonanie analizy dynamicznej dla zadanego prawa ruchu ogniwa
napędzającego. Sprawność mechanizmu przy uwzględnieniu tarcia i obciążeń dynamicznych. Synteza płaskiego
mechanizmu krzywkowego z uwzględnieniem dynamiki.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr hab. inż. Stanisław Michałowski, prof. PK
Tytuł przedmiotu:
Podstawy konstrukcji maszyn PT-8
Semestr, wymiar godz. (W, C, L, P), pkt.:
V − W2, C1 (4 pkt.); VI − WE2, L2, P2 (7
Semestr V
WYKŁADY: Zasady projektowania części maszyn. Wytrzymałość zmęczeniowa. Podstawowe cykle naprężeń.
Wykresy zmęczeniowe. Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową. Metody obliczeń elementów
maszyn w warunkach naprężeń zmiennych w czasie dla jednoosiowego i złożonego stanu naprężeń. Obliczanie
naczyń ciśnieniowych. MES. Osie i wały. Obliczenia wytrzymałościowe. Obliczenia na sztywność wałów lekkich i
maszynowych. Kształtowanie przy obciążeniu zmęczeniowym. Dobór materiałów i obróbki cieplnej. Klasyfikacja
połączeń. Połączenia spawane. Strefa wpływu ciepła na naprężenia własne. Naprężenia dopuszczalne.
Obliczanie typowych połączeń. Tolerancje i pasowania. Układ pasowań ISO (0-500mm). Parametry
chropowatości powierzchni. Dokładność kształtu i położenia. Zamienność elementów maszyn. Połączenia
wpustowe, klinowe, wielowypustowe, wieloboczne, kołkowe i sworzniowe. Inne elementy złączne. Konstrukcja,
materiały, naprężenia dopuszczalne, obliczenia. Połączenia gwintowe. Klasyfikacja gwintów. Rozkłady sił.
Moment napinania i luzowania połączeń. Obliczenia wytrzymałościowe. Układy wstępnie napięte. Wpływ punktu
przyłożenia siły. Wpływ temperatury i zmienności modułu sprężystości. Przykłady zastosowań. Sprężyny.
Klasyfikacja. Obliczenia średnicy drutu sprężyny śrubowej. Obliczenie ugięcia. Wymiary sprężyn śrubowych
naciskowych. Obliczenia sprężyn śrubowych. Łożyska toczne. Podział i zastosowanie. Trwałość łożysk.
Obliczenia nośności ruchowej i spoczynkowej. Obciążenie zastępcze. Dobór łożysk promieniowych. Łożyska
skośne i stożkowe – układy łożysk. Obliczenia i zabudowa.
ĆWICZENIA: Wytrzymałość zmęczeniowa. Wykresy zmęczeniowe. Naprężenia dopuszczalne. Współczynnik
bezpieczeństwa. Przykłady obliczeń wytrzymałościowych typowych elementów maszyn. Zbiorniki. Wyboczenie
prętów. Wały i osie. Połączenia spawane. Złącza doczołowe. Spoiny pachwinowe. Łańcuchy wymiarowe.
Tolerancje i pasowania. Połączenia kształtowe: wpustowe, wieloboczne, kołkowe i sworzniowe. Połączenia
gwintowe. Obliczenia wytrzymałościowe. Sprawność. Układy wstępnie napięte. Połączenia kołnierzowo-śrubowe. Obliczenia na szczelność zaworów i połączeń kołnierzowych. Obliczenia i dobór sprężyn. Dobór łożysk
tocznych wg katalogów.
Semestr VI
WYKŁADY: Elementy układów hydraulicznych i pneumatycznych. Obliczenia na szczelność. Obliczenia
wytrzymałościowe. Układy napędowe. Model zastępczy. Charakterystyki typowych silników i maszyn roboczych.
Rozruch. Sprzęgła. Sprzęgła sztywne nierozłączne. Sprzęgła luźne. Sprzęgła cierne. Dobór sprzęgieł wg
katalogów. Hamulce: cięgnowe, klockowe, tarczowe. Przekładnie pasowe z pasem płaskim i klinowym. Napięcie
wstępne pasa. Dobór pasa klinowego i obliczenia. Przekładnia z paskiem zębatym. Przekładnie cierne. Wariatory.
Klasyfikacja przekładni mechanicznych. Przekładnie zębate walcowe. Główna zasada zazębienia. Krzywe
cykliczne. Ewolwenta – konstrukcja, zazębienie o zarysie ewolwentowym. Funkcja ewolwentowa. Rodzaje zębów.
Wymiary koła. Rodzaje obróbki kół. Metoda Maaga. Podcięcie zęba podczas obróbki. Graniczna liczba zębów
przy obróbce metodą Maaga. Pierwsza poprawka kół zębatych. Zerowa i rzeczywista odległość osi. Wzór
Folmera. Korekcja „P” technologiczna i konstrukcyjna. Koła zębate o zębach skośnych – zależności
geometryczne. Zastępcza liczba zębów. Liczba przyporu. Rozkład sił w kołach zębatych o zębach prostych
i skośnych. Obliczanie modułu z warunku na wytrzymałość zęba u podstawy. Obliczanie modułu koła z warunku
na naciski Hertza. Formy zniszczenia kół zębatych. Metoda ISO. Przekładnie zębate stożkowe. Zależności
geometryczne. Zastępcza liczba zębów. Obliczanie modułu kół stożkowych.
LABORATORIUM: Krytyczne prędkości wirujących wałów. Badanie momentu tarcia w łożyskach tocznych.
Dynamika układu napędowego ze sprzęgłem ciernym. Identyfikacja geometryczna kół zębatych. Graficzne
wyznaczanie korygowanych zarysów zębów kół zębatych. Wyznaczanie sprawności przekładni zębatej ZN200 za
pomocą układu mocy krążącej.
PROJEKTOWANIE:
Projekt zaworu odcinającego lub zwrotnego: zastosowanie modelu siłowoodkształceniowego do analizy obciążeń zawieradła, obliczenia na szczelność, dobór materiałów
uszczelniających, dobór połączeń kołnierzowo-śrubowych, dobór materiałów na nakrętkę i śrubę wrzeciona (w
przypadku zaworu zwrotnego – obliczenia i dobór sprężyny), obliczenia pary śruba – nakrętka pracujących pod
obciążeniem, obliczenia z warunku na stateczność, obliczanie i wymiarowanie elementów pracujących w
warunkach naprężeń kontaktowych, dobór i obliczenia ułożyskowania wzdłużnego, obliczenia i dobór napędu
ręcznego – sprawność, obliczenia połączeń wielobocznych, obliczenia i dobór dławnicy, obliczenia
wytrzymałościowe korpusu, dobór pasowań, projekt koncepcyjny i techniczny urządzenia; opracowanie
dokumentacji technicznej.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr inż. Henryk Sanecki
Tytuł przedmiotu:
Materiałoznawstwo PT-9
Semestr, wymiar godz. (W, C, L), pkt.:
II − W2, C1 (3 pkt.); III − LE3 (4 pkt.)
Semestr II
WYKŁADY: Wstęp. Elementy fizyki metali. Elementy krystalografii. Układy krystalograficzne. Typowe sieci
metali. Teoria stanu metalicznego. Rzeczywista budowa metali. Krystalizacja i struktura czystych metali.
Mechanizm odkształcania monokryształu i ciała polikrystalicznego. Pojęcie zgniotu. Proces rekrystalizacji.
Budowa stopów metali. Stopy żelaza. Układ żelazo – cementyt. Stale niestopowe. Podział i zastosowanie.
Surówki i żeliwa. Proces grafityzacji. Podział, właściwości i otrzymywanie żeliw. Obróbka cieplna stopów metali i
jej podstawy teoretyczne. Obróbka cieplna stali. Przemiany przy nagrzewaniu. Przemiana perlityczna, bainityczna
i martenzytyczna. Hartowność. Przemiany przy odpuszczaniu stali. Elementy technologii obróbki cieplnej.
Rodzaje hartowania. Ulepszanie cieplne. Obróbka podzerowa. Utwardzanie dyspersyjne. Obróbka cieplnochemiczna. Ogólne wiadomości o wpływie dodatków stopowych. Stale stopowe. Zasady oznaczania, podziały,
zastosowanie. Stopy metali nieżelaznych. Aluminium i jego stopy. Stopy miedzi. Stopy łożyskowe. Stopy lekkie i
ultralekkie. Stopy tytanu. Nowoczesne stopy metali.
ĆWICZENIA:
Podstawy układów równowagi fazowej. Reguła faz. Roztwory stałe. Całkowity brak
rozpuszczalności w stanie stałym. Ograniczona rozpuszczalność w stanie stałym z przemianą eutektyczną.
Ograniczona rozpuszczalność w stanie stałym z przemianą perytektyczną. Ograniczona zmienna
rozpuszczalność w stanie stałym. Układy równowagi ze związkiem chemicznym. Układy równowagi z fazami
międzymetalicznymi. Ograniczona rozpuszczalność w stanie ciekłym. Przemiany w stanie stałym. Właściwości
stopów dwuskładnikowych. Układy równowagi fazowej stopów trójskładnikowych. Układ żelazo−cementyt.
Semestr III
LABORATORIUM: Metody badawcze w metaloznawstwie. Badania makroskopowe. Mikroskopia optyczna.
Analiza termiczna stopów. Badania stopów. Fazy w stopach dwuskładnikowych. Stale węglowe. Surówki i żeliwa.
Stale stopowe konstrukcyjne. Stale narzędziowe i specjalne. Stopy metali nieżelaznych. Zgniot i rekrystalizacja.
Obróbka cieplna stali. Tworzywa metalowe o szczególnych zastosowaniach. Określenie temperatury zerowej
ciągliwości.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr hab. inż. Roman Wielgosz, prof. PK
Instytut Materiałoznawstwa i Technologii Metali (M-2)
Tytuł przedmiotu:
Materiały niemetalowe PT-10
Semestr, wymiar godz. (W), pkt.:
IV − W1 (1 pkt.)
Semestr IV
WYKŁADY: Budowa tworzyw sztucznych, otrzymywanie, rodzaje polireakcji, stopień polimeryzacji, mieszaniny,
kopolimery. Struktura polimerów, proces krystalizacji, stany fizyczne, charakterystyczne temperatury Klasyfikacja
tworzyw wielkocząsteczkowych – elastomery i plastomery. Sieciowanie, wulkanizacja. Własności cieplne –
współczynnik przewodności i rozszerzalności, sposoby pomiaru odporności cieplnej, aparat Martensa, aparat
Vicata. Własności chemiczne, starzenie, odporność świetlna, higroskopijność. Własności elektryczne –
rezystywność skrośna i powierzchniowa, wytrzymałość elektryczna na przebicie, przenikalność dielektryczna.
Metody badań własności mechanicznych – wielkości wyznaczone w statycznej próbie rozciągania, ściskania,
zginania. Pomiar udarności, pomiar twardości, pełzanie i relaksacja, linie izochroniczne, wytrzymałość
długotrwała. Własności dynamiczne, moduł zespolony, logarytmiczny dekrement drgań λ. Kompozyty – definicja,
rodzaje zbrojenia, wpływ ułożenia włókien na wytrzymałość, rozkład naprężeń w okolicy włókna zatopionego w
osnowie, współpraca włókna z osnową. Przetwórstwo tworzyw sztucznych – zasada prasowania, wtryskiwania,
schemat wtryskarki, cykle pracy, wytłaczanie, kalandrowanie, skurcz wyprasek. Wymogi technologiczne przy
przetwórstwie, błędy konstrukcji wyprasek. Inne rodzaje przetwórstwa – spawanie, klejenie, obróbka cieplna.
Charakterystyka ważniejszych termoplastów. Znaczenie i przykłady zastosowań duroplastów. Aspekty ekonomiczne zastosowań tworzyw sztucznych i wyboru odpowiedniej technologii przetwórstwa.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr inż. Stanisław Kuciel
Tytuł przedmiotu:
Mechanika płynów PT-11
IV − W1, L1 (2 pkt.)
Semestr IV
WYKŁADY: Pojęcia podstawowe. Powierzchnia kontrolna i płynna. Analityczne metody badania ruchu płynu. Tor
elementu płynu i linia prądu. Objętościowe natężenie przepływu. Równanie ciągłości. Siły działające na płyn. Stan
naprężenia w płynie lepkim. Ciśnienie hydrostatyczne. Twierdzenie Eulera. Różniczkowanie równania ruchu płynu
lepkiego i doskonałego. Równania równowagi płynu. Ruch potencjalny płynu. Zastosowanie funkcji analitycznych
zmiennej zespolonej do badania płaskich przepływów potencjalnych. Stan odkształcenia w płynie. Całka
Bernoulliego. Równanie Bernoulliego i jego interpretacja. Zasada pędu i krętu w mechanice płynów. Ruch
laminarny i turbulentny. Równania konstytutywne. Równania Naviera-Stokesa. Przepływ laminarny cieczy w
przewodzie o przekroju kołowym − prawo Hagena-Poiseuille’a. Równanie Bernoulliego dla strumienia cieczy rzeczywistej. Straty ciśnienia wywołane tarciem wewnętrznym. Wzór Darcy-Weisbacha. Wykres Nikuradse. Straty
lokalne.
LABORATORIUM: Wypływ cieczy przez małe otwory. Wzorcowanie rotametrów. Opływ ciała stałego płynem
rzeczywistym. Straty ciśnienia wywołane lepkością cieczy: w zakresie laminarnym i w zakresie turbulentnym.
Równowaga względna cieczy. Reometria rotacyjna. Pomiar strat miejscowych. Badanie zjawisk kawitacji
przepływowej. Badanie charakterystyk pompy wirowej. Uderzenie strugi cieczy. Klasyczne doświadczenie
Reynoldsa. Pomiar lepkości cieczy. Pomiar prędkości lokalnej i średniej.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr hab. inż. Zbigniew Matras, prof. PK
Instytut Aparatury Przemysłowej i Energetyki (M-5)
Tytuł przedmiotu:
Termodynamika techniczna PT-12
Semestr, wymiar godz. (W, C, L), pkt.:
V − WE2, C1, L1 (5 pkt.)
Semestr V
WYKŁADY: Wielkości fizyczne określające stan termodynamiczny i ich jednostki miary (temperatura, ciśnienie,
ilość substancji, gęstość, itp.). Wielkości określające ilość energii cieplnej i sposoby jej obliczania (ciepło, praca
termodynamiczna, energia wewnętrzna, entalpia). Podstawowe nośniki energii cieplnej: gaz, ciecz, para, gaz
wilgotny, określenie niesionej energii na podstawie parametrów stanu. Przemiana fazowa ciecz−gaz jako podstawowy akumulator energii cieplnej. Obieg termodynamiczny jako źródło energii. Urządzenia do wytwarzania i
transportu energii cieplnej. Bilansowanie urządzeń cieplnych na podstawie II zasady zachowania energii.
Bilansowanie maszyn cieplnych na podstawie przemian w nich zachodzących. Podstawowe sposoby
przekazywania ciepła (przewodzenie, konwekcja i promieniowanie). Przenikanie ciepła przez przegrodę płaską.
Przenikanie ciepła przez przegrodę cylindryczną. Metody intensyfikacji wymiany ciepła.
ĆWICZENIA: Rozwiązywanie zadań z zakresu: Parametry stanu – ciśnienie, temperatura, przepływ, równanie
gazu doskonałego. Obliczanie ilości energii w termodynamice (praca, ciepło, energia wewnętrzna, entalpia).
Obliczanie bilansu energetycznego na podstawie zasady zachowania energii. Obliczanie bilansu energetycznego
na podstawie przemian termodynamicznych. Obliczanie bilansów energii dla przemiany fazowej ciecz−gaz.
Obliczanie strat ciepła przez przegrodę.
LABORATORIUM: Pomiar temperatury (rodzaje termometrów, wzorzec temperatury, wzorcowanie termometrów
oporowych i termopar, pirometria). Pomiar ciśnienia wolnozmiennego (rodzaje manometrów, wzorcowanie
manometrów, pomiar małych różnic ciśnienia). Pomiar ilości substancji (sposoby pomiaru ilości substancji –
płyny, substancje sypkie, przepływomierze, zwężka, zawory pomiarowe, przyrządy magnetyczne i
ultradźwiękowe, wyznaczanie charakterystyki zaworu pomiarowego). Bilans cieplny w kalorymetrze Junkersa.
Bilans cieplny układu grzewczego sporządzony na podstawie kotła BUDERUS i wymiennika CETETHERM.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr hab. inż. Piotr Cyklis
Instytut Aparatury Przemysłowej i Energetyki (M-5)
Tytuł przedmiotu:
Systemy hydrauliczne i pneumatyczne PT13
Semestr VI
WYKŁADY: Czynniki robocze systemów płynowych, ich rodzaje i paramatry. Ciecze syntetyczne, magneto- i
elektroreologiczne. Podstawy teoretyczne systemów płynowych. Analogia elektrohydrauliczna. Elementy
systemów płynowych: maszyny hydrauliczne, zawory, regulatory przepływu, układy nadążne, elementy
strumieniowe. Międzynarodowy zapis graficzny elementów i układów płynowych. Wybrane układy płynowe w
maszynach technologicznych, pojazdach i inżynierii medycznej. Analiza statyczna i dynamiczna wybranych
elementów płynowych. Podstawy marketingu systemów płynowych.
LABORATORIUM: Określenie wybranych parametrów czynnika roboczego. Wyznaczenie charakterystyki
wybranej maszyny hydraulicznej (np. pompy o zmiennym wydatku). Badanie elementów układów płynowych:
dławik, rozdzielacz, zawór przelewowy, regulator przepływu, przekaźnik ciśnienia. Technika proporcjonalna.
Badanie wybranego układu nadążnego. Projektowanie układu hydraulicznego przy użyciu technik
multimedialnych.
Prof. dr hab. inż. Jerzy Wołkow
Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji
Produkcji (M-6)
Tytuł przedmiotu:
Elektrotechnika PT-14
III − W2 (2 pkt.); IV − L2 (2 pkt.)
Semestr III
WYKŁADY: Obwody elektryczne prądu stałego − pojęcia podstawowe, łączenie elementów pasywnych, dzielniki
napięcia
i
prądu.
Przekształcenia
pasywne:
trójkąt−gwiazda,
gwiazda−
−trójkąt, elementy aktywne, łączenie źródeł energii elektrycznej. Pojemność elektryczna, ładowanie
kondensatora, łączenie kondensatorów szeregowe i równoległe, pojemnościowe dzielniki napięcia.
Rozwiązywanie rozgałęzionych obwodów elektrycznych − metody: graficzna, transfiguracji, superpozycji.
Rozwiązywanie liniowych obwodów rozgałęzionych − metody: praw Kirchhoffa, prądów oczkowych (oraz ew.
potencjałów węzłowych). Twierdzenia o zastępczych źródłach energii (Thevenina i Nortona). Obwody
magnetyczne − pojęcia podstawowe, rozwiązywanie. Prądy zmienne, pojęcia podstawowe, przebieg sinusoidalny:
sposoby przedstawień, obraz graficzny przebiegu, metoda symboliczna, wykresy wskazowe. Elementy obwodu
elektrycznego prądu przemiennego, wymuszenia, prawa Ohma i Kirchhoffa w postaci symbolicznej, moc w
obwodzie prądu przemiennego. Analiza obwodów zawierających elementy R,L,C, elementy idealne, gałęzie:
szeregowe RL i RC, równoległe RL i RC, dwójniki RLC: szeregowy i równoległy. Mostek prądu przemiennego −
warunki równowagi, Obwody z indukcyjnością wzajemną, zaciski jednoimienne − ich rola i oznaczanie.
Połączenia elementów sprzężonych magnetycznie, eliminacja sprzężeń, metody rozwiązywania obwodów
zawierających sprzężenia magnetyczne. Transformator z rdzeniem ferromagnetycznym. Układy trójfazowe −
skojarzenia:
gw.-gw.,tr.-tr.,gw.-tr.,
tr.-gw., moc − układy pomiarowe (w tym układ Arona). Pomiary mocy czynnej, biernej i pozornej w układach
trójfazowych, układ Arona − wskazania watomierzy w funkcji kąta fazowego symetrycznego odbiornika. Przebiegi
niesinusoidalne − rozwiązywanie obwodów jednofazowych przy wymuszeniach niesinusoidalnych, zależność
krzywej prądu od charakteru obwodu. Układy prostownikowe, prostowniki jednofazowe: jednopołówkowy,
dwupołówkowy (transformator − dwie diody), dwupołówkowy mostkowy (mostek Gratza).
Semestr IV
LABORATORIUM: Pomiary prądu i napięcia miernikami analogowymi i cyfrowymi. Pomiar parametrów R,L,C
metodami technicznymi. Pomiary mocy elektrycznej. Pomiary rezystancji metodami bezpośrednimi i
porównawczymi. Badanie galwanometru statycznego. Badanie jednofazowego indukcyjnego licznika energii
czynnej. Pomiary statycznych parametrów elementów logicznych. Podstawowe funkcje i bramki logiczne.
Systemy zapisu liczb i konwertery kodów.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Dr inż. Wojciech Węglarski
Instytut Metrologii Elektrycznej (E-1)
Tytuł przedmiotu:
Elektronika PT-15
V − W2, L1 (2 pkt.)
Semestr V
WYKŁADY: Zasada działania i charakterystyki półprzewodnikowych uni- i bipolarnych zaworów elektrycznych
(diod, triod, tetrod, pentod). Wzmacniacze operacyjne − dobór i stabilizacja punktu pracy wzmacniacza,
charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe wzmacniaczy. Elementarna teoria sprzężenia zwrotnego
(feedback) i sprzężenia wyprzedzającego (feedforward). Ujemne sprzężenie zwrotne we wzmacniaczach
operacyjnych. Zastosowanie zaworów elektrycznych w energoelektronice – przekształtniki i komutatory
(prostowniki, falowniki, przemienniki częstotliwości, przemienniki liczby faz i przerywniki). Wzmacniacz operacyjny
jako dwuwrotnik (czwórnik liniowy), model fizyczny i matematyczny. Wzmacniacz operacyjny, podstawowe
funktory analogowe: sumator, dyferencjator, integrator, komparator, odwrotnik fazy, wtórnik napięcia oraz filtry
analogowe. Generatory sinusoidalne. Generator z mostkiem Wiena bądź z przesuwnikiem fazowym. Generatory
niesinusoidalnych przebiegów czasowych. Zasilacze oraz stabilizatory napięcia i prądu. Multiwibratory astabilne,
uniwibratory, przerzutniki Schmitta. Modulatory i demodulatory. Podstawowe funktory cyfrowe (logiczne),
mikroprocesory, mikrokomputery. Filtry cyfrowe. Wprowadzenie do programu symulacyjnego PSPICE – przykłady
zastosowań.
LABORATORIUM: Wprowadzenie do ćwiczeń. Pomiar charakterystyk diod (zwykłej, Zenera) oraz tranzystorów
(bipolarnego, MOSFET). Wzmacniacz operacyjny jako sumator odwracający i nie odwracający fazę, dyferencjator
oraz integrator. Generatory RC drgań sinusoidalnych i niesinusoidalnych. Podstawowe elementy cyfrowe:
funktory logiczne. Komputerowa symulacja układów elektronicznych za pomocą programu PSPICE.
Dr inż. Józef Tutaj
Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej (E-4)
Tytuł przedmiotu:
Podstawy automatyki PT-16
VI − W1, L1 (3 pkt.)
Semestr VI
WYKŁADY: Elementy przekształcenia Laplace’a i rachunku operatorowego. Podstawowe pojęcia, oznaczenia i
parametry występujące w układach automatyki. Transmitancja operatorowa obiektu. Podstawowe elementy
automatyki i ich transmitancje. Zamknięty układ regulacji z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Obliczanie
transmitancji zastępczej złożonych układów automatyki. Typowe sygnały wejściowe. Charakterystyki czasowe i
częstotliwościowe. Charakterystyka amplitudowo-fazowa obiektu. Charakterystyki logarytmiczne. Identyfikacja
obiektów. Omówienie regulatorów ciągłego działania. Nastawy regulatorów. Przykład układu regulacji
automatycznej. Badanie stabilności liniowych, stacjonarnych układów automatyki. Analityczne kryteria stabilności
Hurwitza oraz Routha. Częstotliwościowe kryteria stabilności Michajłowa oraz Nyquista. Układ regulacji
dwupołożeniowej.
LABORATORIUM:
Wprowadzenie do laboratorium. Charakterystyki skokowe (podstawowe elementy
dynamiczne). Sprzężenie zwrotne. Charakterystyki częstotliwościowe. Regulatory i regulacja ciągła. Regulacja
dwupołożeniowa. Sterowanie robotem. Układy kombinacyjne. Układy sekwencyjne.
Dr hab. inż. Edward Korpal, prof. PK
Instytut Automatyki (E-3)

PRZEDMIOTY PODSTAWOWE TECHNICZNE

Transkrypt

Podobne dokumenty

Metody uczenia się i studiowania KiSB 1 15 1 KiSB 15 1 KiSB 15 1

PROGRAM PODYPLOMOWE STUDIA ORGANIZACJI POMOCY

Wzór strony tytułowej pracy zaliczeniowej „Tytuł pracy”

Zaświadczenie od pracodawcy - Moduł II

PREREKWIZYTY kierunek Mechatronika

formularz aplikacyjny

Szkolny plan nauczania Liceum Ogólnokształcącego dla Dorosłych

PODANIE O WPIS NA SEMESTR

HARMONOGRAM ZJAZDÓW rok szkolny 2010/2011 Szkoły

Ochrona i Zarządzanie Dziedzictwem Archeologicznym oraz