Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: kierunkowy ogólny Rodzaj zajęć: wykład, ćwiczenia Podstawy konstrukcji maszyn Fundamentals of machine design Forma studiów: stacjonarne Poziom przedmiotu: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2C Kod przedmiotu: B08 Rok: II Semestr: IV Liczba punktów: 6 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Uzyskanie przez studentów wiedzy z zakresu budowy, sposobu przenoszenia obciążeń i projektowania, w tym połączeń, łożyskowania i zespołów przekazywania napędu. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności obliczania oraz prostych podzespołów maszyn i urządzeń. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu zapisu konstrukcji 2. Znajomość mechaniki i wytrzymałości materiałów w podstawowym inżynierskim zakresie. 3. Umiejętność obsługi komputera. 4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z internetowych baz wiedzy. 5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 potrafi sformułować ogólne i szczegółowe zasady projektowania i główne kryterium projektowania, w tym zagadnienia wytrzymałości zmęczeniowej, wyboczenia sprężystego, zagadnień kontaktowych EK 2 potrafi omówić budowę, zidentyfikować obciążenie i wyjaśnić zasady obliczania podstawowych : połączeń, elementów sprężystych, łożysk, sprzęgieł i hamulców, wałów maszynowych, przekładni mechanicznych, EK 3 potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia wytrzymałościowe, EK 4 potrafi samodzielnie wykonać podstawowe obliczenia prostych podzespołów mechanicznych do realizacji określonych czynności.
TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁAD Liczba godzin W1 Zasady projektowania, normalizacja. 1 W2 Wytrzymałość zmęczeniowa, wyboczenie sprężyste, zagadnienia kontaktowe. 2 W3 Połączenia gwintowe, normalizacja gwintów, śruba jako maszyna robocza, zasady 4 obliczania śrub, gwinty napędowe, przekładnie śrubowe. W4 Połączenia kształtowe: kołkowe, sworzniowe, wpustowe, czopowe, rozwiązania 2 konstrukcyjne i zasady obliczania. W5 Połączenia nierozłączne: spawane, zgrzewane, lutowane, klejowe, zasady 1 projektowania i obliczania. W6 Połączenia tarciowe: wciskowe, zaciskowe, rozprężno-zaciskowe, rozwiązania 2 konstrukcyjne i zasady obliczania. W7 Elementy sprężyste: sprężyny metalowe i elastomerowe. 2 W8 Podstawy tribologii, łożyska ślizgowe, rozwiązania konstrukcyjne i zasady 1 obliczania. W9 Łożyskowania toczne, rozwiązania konstrukcyjne, zasady doboru łożysk, 2 smarowanie, uszczelnienia. W10 Wały i osie, zasady projektowania. 2 W11 Sprzęgła mechaniczne i hamulce, rozwiązania konstrukcyjne, zasady 2 projektowania i obliczania. W12 Przekładnie zębate: geometria przekładni walcowych, korekcja zazębienia, 4 obliczenia wytrzymałościowe. W13 Przekładnie zębate stożkowe: geometria i obliczenia wytrzymałościowe. 2 W14 Przekładnie zębate ślimakowe: geometria i obliczenia wytrzymałościowe. 1 W15 Przekładnie pasowe: przekładnie asynchoniczne i synchroniczne, konstrukcja i 2 obliczanie. Łącznie godzin 30 Forma zajęć ĆWICZENIA Liczba godzin C1 Tolerancje i pasowania w projektowaniu. 1 C2 Wytrzymałość zmęczeniowa, wykresy zmęczeniowe, rzeczywisty współczynnik 2 bezpieczeństwa. C3 Obliczanie połączeń śrubowych, I przypadek obciążenia śrub, śruby złączne i 4 napędowe, połączenia z napięciem wstępnym, połączenia poprzeczne. C4 Obliczanie połączeń kształtowych: połączenia kołkowe, sworzniowe, 2 wpustowe, wielowypustowe. C5 Obliczanie połączeń spawanych. 2 C6 Obliczanie połączeń wciskowych, dobór połączeń rozprężnych. 2 C7 Obliczanie sprężyn śrubowych, dobór sprężyn z katalogu. 1 C9 Obliczanie łożysk ślizgowych. 1 C9 Obliczanie i dobór łożysk tocznych. 1 C10 Obliczanie i projektowanie postaci wałów maszynowych. 3 C11 Obliczanie podstawowych rodzajów sprzęgieł mechanicznych. 2 C12 Obliczenia geometrii przekładni zębatych, korekcja uzębienia, korekcja 4 zazębienia, elementy obliczeń wytrzymałościowych C13 Obliczanie przekładni zębatych stożkowych 2 C14 Obliczanie przekładni ślimakowych. 1 C15 Obliczanie i dobór przekładni pasowych. 2 Łącznie godzin 30 2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. cykl prezentacji komputerowych do wszystkich tematów wykładów 2. podręczniki z zakresu obliczeń i projektowania 3. tablice, katalogi, normy SPOSOBY OCENY (F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń projektowych F2. ocena umiejętności stosowania wiedzy nabytej podczas wykładu F3. ocena realizacji zadania podczas ćwiczeń F4. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena poprawności obliczania wybranych zaliczenie na ocenę P2. ocena zdobytej wiedzy i umiejętności w formie egzaminu zaliczenie na ocenę OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym (wykład, projekt, konsultacje) Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń Przygotowanie do zadań sprawdzających i egzaminu Egzamin Suma godzin Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 30W+30C 60 h 5 h 25 h 30 h 27 h 3 h 150 h 6 ECTS 2.72 ECTS 2.4 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Połączenia, spręŝyny, wały i osie. Pod red. E. Mazanka. WNT, Warszawa 2012. 2. Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. ŁoŜyska, sprzęgła i hamulce, przekładnie mechaniczne. Pod red. E. Mazanka. WNT, Warszawa 2012. 3. Podstawy konstrukcji maszyn. Pod redakcją B. Branowskiego. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007. 4. Podstawy konstrukcji maszyn. Pod redakcją Z. Osińskiego. PWN, Warszawa 2002. 5. L. Kurmaz, O. Kurmaz: Projektowanie węzłów i części maszyn. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2011. PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr hab. inż. Ludwik Kania prof. PCz. ludwik@imipkm.pcz.pl 2. dr hab. inż. Janusz Szmidla prof. PCz. szmidla@imipkm.pcz.pl 3. dr hab. inż. Sebastian Uzny uzny@imipkm.pcz.pl 4. dr inż. Szczepan Śpiewak szczepan_spiewak@poczta.onet.pl 3
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK1 EK2 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W18_B_07 K_K01 K_W18_B_07 K_K01 K_K05 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny C1 W1,2 1 P2 C1 W3-15 1 P2 EK3 K_U18_B_07 C2 C1-10 2, 3 EK4 K_U18_B_07 C2 C11-15 2, 3 F1, F2 F3, F4 P1 F1, F2 F3, F4 P1 4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY EK1 EK2 Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu zasad projektowania Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu budowy i metod ich obliczania Student częściowo opanował wiedzę z zasad projektowania Student opanował budowy elementów maszyn i sposobów ich obliczania jedynie w ogólnym zarysie Student opanował zasad projektowania, zna szczegółowe zasady, ma wiedzę o rozszerzonych metodach obliczeń Student dobrze opanował wiedzę z zakresu budowy, identyfikuje obciążenie elementów, umie omówić i wyjaśnić zasady ich obliczania Student bardzo dobrze opanował zasad projektowania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł Student bardzo dobrze opanował budowy elementów maszyn, zna i rozumie zasady ich użycia oraz szczegółowo omawia sposoby obliczania EK3 EK4 obliczyć wymiarów, ani rozwiązać prostych zadań wytrzymałościowych wykonać podstawowych obliczeń podzespołu maszynowego. w pełni samodzielnie rozwiązać zadania inżynierskiego, potrzebuje pomocy prowadzącego wyznaczone zadania obliczeniowe, ale nie w pełni samodzielnie Student samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji ćwiczeń, potrafi zidentyfikować obciążenie i obliczyć poprawnie wymiary wyznaczone zadania obliczeniowe podzespołów maszyn, potrafi prezentować wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy Student potrafi samodzielnie określić wariantowe rozwiązania problemów inżynierskich, bez trudu wykonuje złożone obliczenia maszyn. wyznaczone zadania, potrafi w sposób zrozumiały uzasadniać zastosowane metody, zna ich słabe i mocne strony Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęć i programie studiów dostępne są na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl 2. Pliki prezentacji znajdują się na stronie internetowej IMiPKM: www.imipkm.pcz.pl 3. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia. 5