Автоматизовані системи конструкторського проєктування в локомотивному господарстві залізниць
Спеціальність: Локомотиви та локомотивне господарство
Код дисципліни: 6.273.02.E.049
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Залізничний транспорт
Лектор: Д.т.н., професор Ковальчук Віталій Володимирович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ЗК 3. Навики використання інформаційних і комунікаційних технологій.
ЗК 4. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК 5. Здатність розробляти та управляти проєктами.
ЗК 7. Здатність працювати автономно та в команді.
ЗК 9. Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
Фахові компетентності:
ФК 4. Здатність розробляти та впроваджувати технологічні процеси, технологічне устаткування і технологічне оснащення, засоби автоматизації та механізації при виробництві, експлуатації, ремонті та обслуговуванні локомотивів, їх систем та елементів.
ФК 11. Здатність застосовувати сучасні програмні засоби для розробки проєктно-конструкторської та технологічної документації зі створення, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем та елементів.
ФКС 1.2. Знання теоретичних основ використання CAD/CAM/CAE-систем, алгоритмів їх роботи для вирішення конструкторських завдань та оформлення конструкторської документації локомотивів.
Результати навчання: РН 3 Використовувати навички усної та письмової комунікації іноземною мовою; перекладати іншомовні інформаційні джерела.
РН 4 Здійснювати професійну діяльність використовуючи інформаційні технології, «Інформаційні бази даних», системи навігації, Internet-ресурси та сучасні програмні засоби.
РН 16 Володіти основами розробки та впровадження у виробництво документації щодо визначеності технологічних процесів будівництва, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів та інших інструктивних вказівок, правил та методик.
РН 22 Розробляти проєктно-конструкторську та технологічну документацію зі створення, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів, використовуючи спеціалізовані сучасні програмні засоби.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні та супутні навчальні дисципліни:
Інженерна і комп’ютерна графіка.
Загальний курс залізниць.
Технічна механіка.
Деталі машин.
Теорія та конструкція тягового та моторвагонного рухомого складу. Частини 1, 2.
Основи надійності та технічна діагностика рухомого складу.
Наступні навчальні дисципліни:
Теорія та конструкція тягового та моторвагонного рухомого складу. Частина 4.
Ресурсозберігаючі технології.
Короткий зміст навчальної програми: Основними завданнями вивчення дисципліни є ознайомлення студентів з використанням автоматизованих систем управління у локомотивному господарстві, а також вивчення методів комп’ютерного проєктування та розрахунків у практичній діяльності інженера-механіка. Вивчення типових проєктних процедур та етапів проектування вузлів локомотивів із використанням програмного забезпечення SolidWorks, а також основ технічного, програмного та інформаційного забезпечення в локомотивному господарстві.
Опис: Перелік тем лекційних заняття:
Предмет і задачі дисципліни. Основні поняття та визначення автоматизованих систем проектування. Використання систем автоматизованого проектування в локомотивному господарстві.
Основи автоматизованого проєктування. Інженерне проєктування та конструювання із використанням сучасних CAD програм
Призначення CAD/CAE/CAM систем. Системи інформаційної підтримки життєвого циклу виробів. CALS-технології Вимоги до систем автоматизованого проектування рухомого складу залізниць.
Використання сучасних комп’ютерних технологій на етапах конструкторської підготовки виробництва залізничного транспорту. Технології паралельного проектування складних об’єктів і систем.
Загальні принципи конструкторського проєктування деталей із використанням програмного комплексу SolidWorks. Інтерфейс та базові налаштування програми SolidWorks.
Створення ескізу у SolidWorks. Побудова ескізів деталей та конструкцій локомотивів.
Створення базового твердого тіла на основі ескізу у SolidWorks. Побудова 3D моделей деталей локомотивів.
Комп’ютерне проєктування збірок деталей локомотивів у SolidWorks.
Створення креслень на основі моделі у програмі SolidWorks.
Інженерні комп’ютерні розрахунки деталей локомотивів
на міцність в CAE системі SolidWorks Simulation.
АСУЗТ та її призначення. Загальна технологія роботи підрозділів ДЕПО в умовах функціонування АСУ ЛОКБРИГ. Технологія вирішення задач.
Типовий склад АРМ. Задачі та функції АРМу. Параметри настройки АРМу. Процес функціонування АРМу.
Перелік тем лабораторних занять:
Знайомство з програмним комплексом SolidWorks. Меню системи, діалогові вікна. Побудова простої моделі.
Побудова примітивів у програмному комплексі SolidWorks.
Побудова тривимірних деталей у програмному комплексі SolidWorks. Побудова швелера та двотавра.
Побудова болта із шестигранною головкою і його конфігурації за допомогою таблиць конфігурації.
Використання рівнянь в SolidWorks, на прикладі побудови валу.
Побудова 3D моделі вісі колісної пари локомотиву.
Побудова 3D моделі профілю бандажа колеса колісної пари. локомотиву.
Побудова 3D моделі штопорного кільця колісної пари локомотиву.
Побудова 3D моделі колісного центру колісної пари локомотиву.
Побудова 3D моделі зубчатого колеса колісної пари.
Побудова об’ємного виду голки розпилювача форсунки дизеля Д50.
Побудова об’ємного виду гайки розпилювача форсунки дизеля Д50.
Тривимірна побудова трубопроводу.
Моделювання збірки в SolidWorks колісної пари локомотиву.
Оформлення креслень в SolidWorks на прикладі збірки колісної пари. Робота із специфікаціями.
Побудова скоби, як листового виробу згину.
Моделювання стикового зварного з’єднання.
Моделювання таврового зварного з’єднання.
Дослідження напружено-деформівного стану осі колісної пари локомотиву під час розтягування (стискування) у програмному пакеті SolidWorks.
Визначення напружено-деформівного стану осі колісної пари локомотиву під час кручення у програмному пакеті SolidWorks.
Моделювання прямого згину осі колісної пари локомотиву
у програмному пакеті SolidWorks.
Розрахунок температурних напружень та деформацій при нагрівання елементів локомотиву із використанням програмних комплексів SolidWorks та Femap with NX Nastran.
Формування бази даних про роботу локомотивів та локомотивних бригад.
Визначення основних показників використання локомотивів та роботи локомотивних бригад.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань у студентів відбувається за такими методами:
1. Захист звітів до лабораторних робіт шляхом проведення усного опитування за тематикою роботи.
2. Проведення письмового екзамену за результатами вивчення дисципліни, який складається з трирівневих теоретичних та практичних завдань.
3. Проведення усної компоненти за результатами написання екзамену, питання якої ґрунтуються на змісті лекційних та лабораторних занять.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК) – 50 балів.
Екзаменаційний контроль: письмова компонента – 40 балів; усна компонента – 10 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Автоматизовані системи управління в локомотивному господарстві: Методичні вказівки до виконання контрольної роботи / Дніпропетр. націон. універ. залізн. трансп. ім. ак. В. Лазаряна; уклад.: Д.В. Бобирь, О.Б. Очкасов. – Дніпропетровськ, 2012. – 18 с.
2. САПР в локомотивному господарстві: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт [Текст]: / Дніпропетр.нац. ун-т залізн..трансп.ім. акад..В.Лазаряна; Уклад. О.Б.Очкасов, Д.В. Бобир, Р.О. Коренюк, А.П. Шепотенко. – Д.,2008.-29 с.
3. САПР в локомотивному господарстві [Текст]: методичні вказівки до виконання лабораторних та практичних робіт 2 ч./ уклад.: О.Б. Очкасов, Р.О. Коренюк, Д.В. Черняєв. Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна, 2012. – Ч.2 – 37 с.
4. САПР в локомотивному господарстві [Текст]: Методичні вказівки до виконання практичних робіт Частина І./ уклад.: С.О. Кінтер, Ю.В. Терещак, В.З. СтенкевичДніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна, 2012. – 32 с.
5. Станкевич В. З. Визначення напружено-деформівного стану валу під час кручення у програмному пакеті SolidWorks: методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів будівельних та механічних спеціальностей / В. З. Станкевич, В. В. Ковальчук, Н. В. Станкевич. – Львів: Каменяр., 2022. – 22 с.
6. Станкевич В. З. Розрахунок ступінчастого валу на втомну міцність у програмному пакеті SolidWorks: методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів будівельних та механічних спеціальностей / В. З. Станкевич, В. В. Ковальчук, Н. В. Станкевич. – Львів: Каменяр., 2023. – 18 с.
7. Ланець О.С. Особливості застосування CAD/CAE програм для проектування та аналізу автоматизованого обладнання/ О.С. Ланець, В.М. Гурський, Я.В Шпак. – Lviv Polytechnic National University Institutional Repository, 2012 – с. 6-13.
8. Sham Tickoo. SolidWorks Simulation 2018. A Tutorial Approach. Publisher: CADCIM Technologies, 2018. – 312 p.
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).
Автоматизовані системи конструкторського проєктування в локомотивному господарстві залізниць (курсова робота)
Спеціальність: Локомотиви та локомотивне господарство
Код дисципліни: 6.273.02.E.051
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Залізничний транспорт
Лектор: Доктор технічних наук, професор Ковальчук Віталій Володимирович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ЗК 1. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
ЗК 3. Навики використання інформаційних і комунікаційних технологій.
ЗК 5. Здатність розробляти та управляти проєктами.
Фахові компетентності:
ФК 4. Здатність розробляти та впроваджувати технологічні процеси, технологічне устаткування і технологічне оснащення, засоби автоматизації та механізації при виробництві, експлуатації, ремонті та обслуговуванні локомотивів, їх систем та елементів.
ФК 5. Здатність розробляти, оформлювати та впроваджувати у виробництво документацію щодо технологічних процесів будівництва, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем та інших інструктивних вказівок, правил та методик.
ФК 11. Здатність застосовувати сучасні програмні засоби для розробки проєктно-конструкторської та технологічної документації зі створення, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем та елементів.
ФКС 1.2. Знання теоретичних основ використання CAD/CAM/CAE-систем, алгоритмів їх роботи для вирішення конструкторських завдань та оформлення конструкторської документації локомотивів.
Результати навчання: РН 4 Здійснювати професійну діяльність використовуючи інформаційні технології, «Інформаційні бази даних», системи навігації, Internet-ресурси та сучасні програмні засоби.
РН 6 Дотримуватися норм спілкування у професійній взаємодії з колегами, керівництвом, учнями, ефективно працювати у команді. РН 7 Ідентифікувати майбутню професійну діяльність як соціально значущу для ефективного розвитку країни.
РН 16 Володіти основами розробки та впровадження у виробництво документації щодо визначеності технологічних процесів будівництва, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів та інших інструктивних вказівок, правил та методик.
РН 17 Знати особливості та вміти розробляти технічні завдання і технічні умови на проєктування локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів; складати плани розміщення устаткування, технічного оснащення та організації робочих місць, розраховувати завантаження устаткування та показники якості продукції.
РН 22 Розробляти проєктно-конструкторську та технологічну документацію зі створення, експлуатації, ремонту та обслуговування локомотивів, їх систем, агрегатів та вузлів, використовуючи спеціалізовані сучасні програмні засоби.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні та супутні навчальні дисципліни:
Інженерна і комп’ютерна графіка.
Загальний курс залізниць.
Технічна механіка.
Деталі машин.
Теорія та конструкція тягового та моторвагонного рухомого складу. Частини 1, 2.
Основи надійності та технічна діагностика рухомого складу.
Наступні навчальні дисципліни:
Теорія та конструкція тягового та моторвагонного рухомого складу. Частина 4.
Ресурсозберігаючі технології.
Короткий зміст навчальної програми: У межах курсу студенти вивчають автоматизовані системи управління у локомотивному господарстві та здобувають практичні навички при комп’ютерному проєктуванні в діяльності інженера-механіка локомотивного господарства із використанням програмного забезпечення SolidWorks та виконують розрахунки деталей локомотивів методом скінченно-елементного аналізу.
Опис: Проектування та розрахунок напружено-деформованого стану осі колісної пари локомотиву у програмному середовищі SolidWorks:
- комп’ютерна побудова об’ємного виду осі колісної пари локомотиву у програмному середовищі SolidWorks;
- розрахунок сил, що діють на вісь колісної пари локомотиву;
- розрахунок напружено-деформованого стану осі колісної пари локомотиву із використанням програмного комплексу SolidWorks.
Методи та критерії оцінювання: Захист виконаної згідно завдання курсової роботи (100%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Оформлення пояснювальної записки до курсової роботи – 20 балів.
Правильність виконаних розрахунків та графічної частини – 40 балів.
Усна компонента під час захисту – 40 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Автоматизовані системи управління в локомотивному господарстві: Методичні вказівки до виконання контрольної роботи / Дніпропетр. націон. універ. залізн. трансп. ім. ак. В. Лазаряна; уклад.: Д.В. Бобирь, О.Б. Очкасов. – Дніпропетровськ, 2012. – 18 с.
2. САПР в локомотивному господарстві: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт [Текст]: / Дніпропетр.нац. ун-т залізн..трансп.ім. акад..В.Лазаряна; Уклад. О.Б.Очкасов, Д.В. Бобир, Р.О. Коренюк, А.П. Шепотенко. – Д.,2008.-29 с.
3. САПР в локомотивному господарстві [Текст]: методичні вказівки до виконання лабораторних та практичних робіт 2 ч./ уклад.: О.Б. Очкасов, Р.О. Коренюк, Д.В. Черняєв. Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна, 2012. – Ч.2 – 37 с.
4. САПР в локомотивному господарстві [Текст]: Методичні вказівки до виконання практичних робіт Частина І./ уклад.: С.О. Кінтер, Ю.В. Терещак, В.З. СтенкевичДніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-т. залізн. трансп. ім.. акад. В.Лазаряна, 2012. – 32 с.
5. Станкевич В. З. Визначення напружено-деформівного стану валу під час кручення у програмному пакеті SolidWorks: методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів будівельних та механічних спеціальностей / В. З. Станкевич, В. В. Ковальчук, Н. В. Станкевич. – Львів: Каменяр., 2022. – 22 с.
6. Станкевич В. З. Розрахунок ступінчастого валу на втомну міцність у програмному пакеті SolidWorks: методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з дисципліни «Опір матеріалів» для студентів будівельних та механічних спеціальностей / В. З. Станкевич, В. В. Ковальчук, Н. В. Станкевич. – Львів: Каменяр., 2023. – 18 с.
7. Ланець О.С. Особливості застосування CAD/CAE програм для проектування та аналізу автоматизованого обладнання/ О.С. Ланець, В.М. Гурський, Я.В Шпак. – Lviv Polytechnic National University Institutional Repository, 2012 – с. 6-13.
8. Sham Tickoo. SolidWorks Simulation 2018. A Tutorial Approach. Publisher: CADCIM Technologies, 2018. – 312 p.
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).