Основи проєктування механізмів мехатронних засобів
Спеціальність: Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
Код дисципліни: 6.175.02.E.071
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Інтелектуальної мехатроніки та роботики
Лектор: К.т.н., доцент Ключковський Сергій Миронович.
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності
• здатність застосовувати професійні знання й уміння у практичних ситуаціях (ЗК01);
• здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями (ЗК08).
фахові компетентності:
• Здатність вибирати методи і засоби вимірювань, випробувань і контролю, виконувати експериментальні дослідження продукції, процесів та опрацьовувати отримані результати. (ФК10);
• Здатність оцінювати науково-технічний рівень засобів вимірювань, випробувань та контролю, розробляти нові засоби вимірювань та їх метрологічне забезпечення. (ФК12).
Результати навчання: • знати типові механізми та механічні елементи мехатронних систем, методи розрахунку елементів механічних вузлів мехатронних пристроїв за критеріями міцності, жорсткості, точності;
• вміти розраховувати та конструювати необхідні механічні вузли мехатронних систем, розрахувати на міцність, жорсткість та точність елементи механічних передач мехатронних засобів на стадії проектної роботи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – пререквізит:
Розрахунок механічних вузлів мехатронних засобів.
– кореквізити:
Конструювання мехатронних засобів.
Короткий зміст навчальної програми: Критерії працездатності елементів механічних пристроїв. Механічні передачі (зубчасті циліндричні, конічні, черв’ячні, гвинтові, вали та осі). Розрахунок типових елементів механічних передач. Розрахунок та проектування муфт, пружних елементів, регуляторів швидкості, з’єднань.
Опис: Тема 1. Вступ. Завдання курсу. Критерії працездатності механічних елементів мехатронних пристроїв.
Коротка історія розвитку точної механіки. Методи розрахунку на міцність, жорсткість. Віброміцність. Зносостійкість. Теплостійкість.
Тема 2. Механічні передачі.
Загальний огляд. Класифікація та параметри механічних передач. Вимоги до передач мехатронних систем. Зубчасті передачі. Галузі застосування. Класифікація. Переваги та недоліки. Типи зачеплень (евольвентне, циклоїдальне, годинникове). Матеріали зубчастих коліс. Основні види руйнування зубців.
Тема 3. Зубчасті цидіндричні передачі.
Циліндричні прямозубі передачі. Геометричні спів-відношення. Циліндричні косозубі передачі. Геометрія. Переваги та недоліки. Зусилля, що діють в зачепленні. Розрахунок за контактними напруженнями та напруженнями згину циліндричних зубчастих передач. Вибір допустимих напружень. Конструкції зубчастих коліс.
Тема 4. Конічні зубчасті передачі.
Геометричні та кінематичні співвідношення. Розрахунок на міцність.
Тема 5. Черв?ячні передачі.
Переваги та недоліки. Геометричні та кінематичні співвідношення. Зусилля, що діють в зачепленні. Конструкції елементів передачі. Матеріали черв'яків та черв'ячних коліс. Розрахунок на втомну міцність та на жорсткість.
Тема 6. Складні зубчасті механізмів.
Кінематика складних зубчастих механізми. Планетарні зубчасті передачі. Хвильові редуктори.
Тема 7. Фрикційні передачі.
Принцип роботи. Класифікація. Галузі застосування. Передачі з циліндричними котками. Передачі з клинчастими котками. Фрикційні варіатори.
Тема 8. Передачі з гнучким зв'язком.
Галузі застосування. Класифікація. Геометричні та кінематичні співвідношення. Напруження в пасику передачі. Шківи пасових передач. Передачі безпосереднім зв'язком.
Тема 9. Вали та осі..
Конструкції валів та осей. Методика проектування. Розрахунок на статичну міцність. Жорсткість і коливання валів та осей.
Тема 10. Опори обертального руху.
Підшипники ковзання. Підшипники кочення. Розрахунок стандартних підшипників на довговічність.
Тема 11. Муфти.
Призначення та класифікація. Розрахунок глухої муфти. Конструкції та розрахунок повідцевої муфти. Конструкція та розрахунок запобіжних дискової та конусної фрикційних муфт. Автоматичні муфти: кулькові, відцентрові та муфти вільного ходу. Магнітні муфти. Керовані муфти.
Тема 12. Пружні елементи.
Класифікація за формою та призначенням. Жорсткість та чутливість пружин. Матеріали та допустимі напруження. Плоскі пружини. Спіральні пружини. Гвинтові пружини. Вимірювальні пружні елементи – мембрани, сильфони, трубки Бурдона.
Методи та критерії оцінювання: • Поточний контроль (40%): усне опитування, захист лабораторних робіт.
• Підсумковий контроль (60 %, контрольний захід – екзамен): письмова компонента тестування (50%), усна компонента (10%).
Критерії оцінювання результатів навчання: • Поточний контроль (40%): усне опитування, захист лабораторних робіт.
• Підсумковий контроль (60 %, контрольний захід – екзамен): письмова компонента тестування (50%), усна компонента (10%).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: • Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструиро¬ва¬ние механизмов приборов и вычислительных систем. - М.: "Высшая школа", - 1991. - 480 с.
• Элементы приборных устройств. (Основной курс) в двух частях. Под редакцией д-ра технических наук, проф. О.Ф.Тищенко, - М.: "Высшая школа", - 1980.
• Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин. - Київ, 1993. - 556 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Основи проєктування механізмів мехатронних засобів (курсова робота)
Спеціальність: Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
Код дисципліни: 6.175.02.E.073
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Інтелектуальної мехатроніки та роботики
Лектор: к.т.н., доцент Ключковський Сергій Миронович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності
• здатність застосовувати професійні знання й уміння у практичних ситуаціях (ЗК01);
• здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями (ЗК08).
фахові компетентності:
• Здатність вибирати методи і засоби вимірювань, випробувань і контролю, виконувати експериментальні дослідження продукції, процесів та опрацьовувати отримані результати. (ФК10);
• Здатність оцінювати науково-технічний рівень засобів вимірювань, випробувань та контролю, розробляти нові засоби вимірювань та їх метрологічне забезпечення. (ФК12).
фахові компетентності професійного спрямування:
• Набуття базових знань теорій і методів, необхідних для розуміння пристроїв та систем (ФКС 2.2);
• Набуття знання елементної бази, принципів побудови, функціонування, основних параметрів і характеристик електромеханічних, оптико-механічних та механічних компонентів засобів мехатроніки, сучасних методів їх моделювання і розрахунку. (ФКС 2.3);
• Здатність проектувати, вводити в експлуатацію, обслуговувати роботизовані системи та комплекси. (ФКС 2.9).
Результати навчання: • знати типові механізми та механічні елементи мехатронних систем (зубчасті циліндричні, конічні, черв’ячні, вали та осі) методи розрахунку елементів механічних вузлів мехатронних пристроїв за критеріями міцності, жорсткості, точності;
• вміти розраховувати та конструювати необхідні механічні вузли мехатронних систем, розрахувати на міцність, жорсткість та точність елементи механічних передач мехатронних засобів на стадії проектної роботи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – пререквізит: Розрахунок механічних вузлів мехатронних засобів
– кореквізити: Основи проектування механізмів мехатронних засобів, частина 2; Конструювання мехатронних засобів; Комп’ютерне конструювання механічних пристроїв мехатроніки.
Короткий зміст навчальної програми: Виконання курсового проекту.
Опис: Курсовий проект на тему: "Комбінований редуктор з муфтою граничного моменту". Обсяг роботи: графічна частина - 1 аркуш формату А1; пояснювальна записка обсягом 25 сторінок. Завдання передбачає розробку конструкції та виготовлення креслеників вузлів та деталей пристрою, розрахунок передач, деталей, з'єднань, вибір електродвигуна.
Методи та критерії оцінювання: Захист курсового проекту - 100%.
Критерії оцінювання результатів навчання: Захист курсового проекту - 100%.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: • Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. - М.: "Высшая школа", - 1991. - 480 с.
• Элементы приборных устройств. (Курсовое проектирование) в двух частях. Под редакцией д-ра технических наук, проф. О.Ф.Тищенко, - Москва: "Высшая школа", - 1980.
• Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин. - Київ, 1993. - 556 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).