Трение. Трение ответы с14стр. Методические указания по освоению дисциплины 33 Материальнотехническое обеспечение дисциплины. 37 10. Адаптация рабочей программы для лиц с овз
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Двигатели внутреннего сгорания АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРЕНИЯ И ИЗНАШИВАНИЯ Уровень подготовки высшее образование – прикладной бакалавриат Направление подготовки 13.03.03 Энергетическое машиностроение Направленность подготовки (профиль) Двигатели внутреннего сгорания Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очная Уфа 2015 Исполнитель __________к.т.н., доцент С.А. Загайко Заведующий кафедрой Двигатели внутреннего сгорания д.т.н., профессор __________________________________________________Р.Д. Еникеев 2 Содержание 1. Место дисциплины в структуре образовательной программы. 3 2. Перечень результатов обучения. 4 3. Содержание и структура дисциплины (модуля. 4 4. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы. 9 5. Фонд оценочных средств 10 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля. 29 7. Образовательные технологии. 33 8. Методические указания по освоению дисциплины 33 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины. 37 10. Адаптация рабочей программы для лиц с ОВЗ…………………………………... 37 Лист согласования рабочей программы дисциплины Дополнения и изменения в рабочей программе дисциплины 3 1. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина Основы теории трения и изнашивания является дисциплиной по выбору вариативной части. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 13.03.03 Энергетическое машиностроение, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "01" октября 2015 г. № 1803. Целью освоения дисциплины является формирование систематизированных знаний о роли трибологии и триботехники в сложных технических системах. Целью изучения данного курса является формирование у обучающихся способностей проектирования узлов трения на основе системного подхода, умения строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений на фрикционном подвижном контакте, осуществлять их качественный и количественный анализ. Задачи изучение теоретических основ упругого контакта твердых металлических тел изучение напряжений и деформаций в зонах упругого и пластического контакта установление функциональной связи коэффициента внешнего трения с физико- механическими свойствами материалов контактирующих тел, геометрией поверхностей соприкосновения и давления их сжатия установление функциональных связей изнашивания с физико-механическими свойствами материалов контактирующих тел, геометрией поверхностей соприкосновения, давления их сжатия и температурой ознакомление с проблемами оптимизации конструирования и расчета узлов трения с учетом смазки, технологии обработки деталей таких узлов, условий эксплуатации и т.д. Входные компетенции № Компетенция Код Уровень освоения, определяемый этапом формирования компетенции Название дисциплины (модуля, сформировавшего данную компетенцию 1 Способность применять соответствующий физико- математический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач. ОПК-2 Пороговый Математика Физика. Химия. *- пороговый уровень дает общее представление о виде деятельности, основных закономерностях функционирования объектов профессиональной деятельности, методов и алгоритмов решения практических задач - базовый уровень позволяет решать типовые задачи, принимать профессиональные и управленческие решения по известным алгоритмам, правилами методикам - повышенный уровень предполагает готовность решать практические задачи повышенной сложности, нетиповые задачи, принимать профессиональные и управленческие решения в условиях неполной определенности, при недостаточном документальном, нормативном и методическом обеспечении. 4 Исходящие компетенции № Компетенция Код Уровень освоения, определяемый этапом формирования компетенции Название дисциплины (модуля, для которой данная компетенция является входной 1 Способность применять соответствующий физико- математический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач. ОПК-2 Базовый Теория механизмов и машин. Детали машин. 2. Перечень результатов обучения Процесс изучения дисциплины направленна формирование элементов следующих компе- тенций. Планируемые результаты обучения по дисциплине № Формируемые компетенции Код Знать Уметь Владеть 1 Способность применять соответствующий физи- ко-математический аппарат, методы анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при решении профессиональных задач. ОПК-2 Методы проектирования и расчета трибо- технических систем. Рассчитывать коэффициент трения, износ деталей машин и сопряжений. Содержание и структура дисциплины (модуля) Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц ( 144 часа. Трудоемкость дисциплины по видам работ Вид работы Трудоемкость, час. 3 семестр Всего Лекции (Л) 20 20 Практические занятия (ПЗ) 4 4 Лабораторные работы (ЛР) 16 16 КСР – – Курсовая проект работа (КР – Расчетно - графическая работа (РГР) – – Самостоятельная работа (проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторными практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.) 68 68 Подготовка и сдача экзамена – – Подготовка и сдача зачета 36 36 Вид итогового контроля (зачет, экзамен) Экзамен Экзамен 5 Содержание разделов и формы текущего контроля № разд. Наименование и содержание раздела Количество часов Литература, рекомендуемая студентам Виды интерактивных образовательных технологий Аудиторная работа СРС Всего Л ПЗ ЛР КСР 1 Введение. Характеристики трущихся поверхностей Геометрические характеристики поверхностей и шероховатость реальных тел. Макроотклонения формы и размеров, волнистость, микронеровности и субмикронеровно- сти. Опорная кривая. Шероховатость приработанных поверхностей. Комплексная характеристика шероховатости. 2 – – – 6 8 Р 6.1 № 1 Р 6.1 № 2 Проблемная лекция Свойства поверхностных слоев Физико- механические и химические свойства поверхностных слоев. Искажения строения поверхностного слоя твердых тел. Наклеп. Остаточные напряжения. Сдвиг электродного потенциала. Адсорбция и хемосорбция. Модель поверхностных слоев реальных твердых тел. Правило положительного градиента механических свойств. 4 – 4 – 8 16 Р 6.1 № 1 Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 Проблемная лекция Контактирование твердых тел Понятие фрикционной связи. Единичная фрикционная связь. Виды нарушения фрикционных связей упругое оттеснение материала, пластическое оттеснение, микрорезание, адгезионное и когезионное разрушения. Множественный контакт, площади касания. Фактическая, контурная и номинальная площади касания. Упругий ненасыщенный и насыщенный контакты. Пластический ненасыщенный и насыщенный контакты. Математические модели площадей касания для различных контактов в зависимости от физико- механических свойств материалов контакти- 4 2 – – 14 20 Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 6 рующих поверхностей, шероховатости и волнистости Взаимодействие твердых тел при трении. Внешнее и внутреннее трение Принципиальные отличия внешнего трения от внутреннего. Выполнение правила положительного градиента механических свойств. Зависимость силы внешнего трения от относительного перемещения трущихся тел. Коэффициент внешнего трения. Молекулярно-механическая природа фрикционного взаимодействия. Модель относительного скольжения внедренной единичной неровности пятна касания твердых тел. Магнитное, гравитационное и электрическое взаимодействие между атомами и молекулами веществ, находящихся в контактной зоне. Ковалентные, ионные и металлические межатомные связи. Прочность на срез адгезионных связей. Понятие третьего тела. Основные уравнения силы трения. Расчет коэффициент внешнего трения. Математические модели величины коэффициента внешнего трения для упругого и пластического, ненасыщенного и насыщенного контактов в зависимости от физико- механических свойств материалов контактирующих тел, шероховатости и характеристик молекулярного (адгезионного) взаимодействия. 4 2 4 – 14 24 Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 5 Изнашивание трущихся поверхностей. Виды изнашивания Коррозионно-механический износ. Адгезионное изнашивание. Усталостное кумулятивное) изнашивание. Кумулятивная (усталостная) теория изнашивания. Физическая модель износа. Основное уравнение для расчета изнашивания. Расчет изнашивания твердых тел. Математические моде – – – 9 11 Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 7 ли изнашивания упругого и пластического контактов. Изнашивание криволинейных и плоских волнистых) поверхностей. 6 Расчет износа сопряжений. Условие касания в сопряжениях Износ сопряжения. Скорость изнашивания. Условие касания в сопряжениях при заданном и произвольном направлениях возможного сближения. Расчет износа сопряжений. Использование условия касания. Расчетные зависимости для некоторых сопряжений. Расчет предельных состояний по износу. Максимально допустимые износы. Предельные величины износа многозвенных механизмов. Расчет надежности сопряжений по износу. Показатели надежности. Прогнозирование износа сопряжений. Влияние износа на выходные параметры машины. Схема расчета машины на надежность. 2 – – – 10 12 Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 7 Некоторые факторы повышения долговечности и надежности работы трущихся поверхностей Выбор материалов. Понятие совместимости трущихся поверхностей. Руководящие правила при выборе материалов для пар трения скольжения. Смазка деталей машин. Классификация смазочных материалов и методов их подвода. Критерии для выбора марки и способа смазки. Технологические и конструктивные методы повышения износостойкости деталей машин. Жесткость, податливость и специальная конфигурация деталей как факторы повышения износостойкости пар трения. Классификация и технологические возможности упрочняющей поверхностной обработки деталей машин Р 6.1 № 2 Р 6.1 № 3 Итого 20 4 16 – 68 108 8 Указывается номер источника из соответствующего раздела рабочей программы, раздел (например, Р 6.1 №1, гл) Указываются образовательные технологии, используемые при реализации различных видов работы. Примерный перечень наиболее часто используемых в учебном процессе образовательных технологий - работа в команде – совместная деятельность студентов в группе под руководством лидера, направленная на решение общей задачи путем творческого сложения результатов индивидуальной работы членов команды с делением полномочий и ответственности, - деловая (ролевая) игра – ролевая имитация студентами реальной профессиональной деятельности с выполнением функций специалистов на различных рабочих местах, - проблемное обучение – стимулирование студентов к самостоятельному приобретению знаний, необходимых для решения конкретной проблемы, - контекстное обучение – мотивация студентов к усвоению знаний путем выявления связей между конкретным знанием и его применением, - обучение на основе опыта – активизация познавательной деятельности студента за счет ассоциации и собственного опыта с предметом изучения, - опережающая самостоятельная работа – изучение студентами нового материла до его изучения входе аудиторных занятий, Примерный перечень наиболее часто используемых образовательных технологий проведения лекционных занятий - лекция классическая – систематическое, последовательно, монологическое изложение учебного материала, - проблемная лекция – стимулирует творчество, проводится с подготовленной аудиторией, создается ситуация интеллектуального затруднения, проблемы, - лекция-визуализация – передача информации посредством схем, таблиц, рисунков, видеоматериалов, проводится по ключевым темам с комментариями, - лекция-пресс-конференция – лекция по заказу, тема сложная неоднозначная, лекция с обязательными ответами на вопросы. Занятия, проводимые в интерактивной форме, составляют 25% от общего количества аудиторных часов по дисциплине Основы теории трения и изнашивания. 9 Лабораторные работы Лабораторная работа по дисциплине Основы теории трения и изнашивания предполагает ознакомление студентами с показателями качества рабочих поверхностей деталей и способами их определения. № ЛР № раздела Наименование лабораторных работ Кол-во часов 1 2 Определение показателей качества, опорной кривой поверхностей трения и комплексной характеристики шероховатости по заданной профилограмме поверхности. 4 2 4 Исследование потерь на трение в подшипнике скольжения. 4 3 7 Численное исследование механических потерь ДВС в зависимости от скоростного режима. 4 4 7 Численное исследование механических потерь ДВС в зависимости от нагрузочного режима. 4 Практические занятия Практические занятия по дисциплине Основы теории трения и изнашивания предполагают ознакомление студентами с моделированием механических потерь в узлах двигателя внутреннего сгорания. № занятия № раздела Тема Кол-во часов 1 3 Расчет подшипников скольжения и определение основных его геометрических характеристик. 2 2 4 Проектирование опор вала с подшипниками качения. 2 4. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Назначением самостоятельной работы студентов является закрепление знаний, умений и навыков, полученных ими входе лекционных занятий, а также при выполнении лабораторных работ. Самостоятельная работа предусматривает также самостоятельное изучение отдельных разделов и тем учебной дисциплины, подготовку к зачету. Раздел 1 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.1 – 6.1.2): 1. Макроотклонения формы и размеров, волнистость, микронеровности и субмикронеров- ности. 2. Шероховатость приработанных и не приработанных поверхностей. 3. Комплексная характеристика шероховатости. Раздел 2 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 1. Искажения строения поверхностного слоя твердых тел. Наклеп. 2. Остаточные напряжения. 3. Сдвиг электродного потенциала. 4. Адсорбция и хемосорбция. Раздел 3 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 10 1. Математические модели площадей касания для различных контактов в зависимости от физико-механических свойств материалов контактирующих поверхностей, шероховатости и волнистости. Упругий насыщенный контакт. Условия возникновения. 3. Упругий ненасыщенный контакт. Условия возникновения. 4. Пластический насыщенный контакт. Условия возникновения. 5. Пластический ненасыщенный контакт. Условия возникновения. Раздел 4 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 1. Магнитное, гравитационное и электрическое взаимодействие между атомами и молекулами веществ, находящихся в контактной зоне. 2. Ковалентные, ионные и металлические межатомные связи. 3. Прочность на срез адгезионных связей. 4. Понятие третьего тела. 5. Основные уравнения силы трения. 6. Расчет коэффициент внешнего трения. 7. Математические модели величины коэффициента внешнего трения для упругого и пластического, ненасыщенного и насыщенного контактов в зависимости от физико-механических свойств материалов контактирующих тел, шероховатости и характеристик молекулярного (адгезионного) взаимодействия. Раздел 5 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 1. Математические модели изнашивания упругого и пластического контактов. 2. Изнашивание криволинейных и плоских (волнистых) поверхностей. 3. Физическая модель износа, основанная на усталостной теории трения. Раздел 6 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 1. Предельные величины износа многозвенных механизмов. 2. Расчет надежности сопряжений по износу. 3. Показатели надежности. 4. Прогнозирование износа сопряжений. 5. Влияние износа на выходные параметры машины. Раздел 7 Вопросы для самостоятельного изучения (Р 6.1.2 – 6.1.3): 1. Факторы повышения износостойкости пар трения. 2. Классификация и технологические возможности упрочняющей поверхностной обработки деталей машин. 3. Классификация смазочных материалов и методов их подвода. 4. Критерии для выбора марки и способа смазки. 5. Технологические и конструктивные методы повышения износостойкости деталей машин. 6. Жесткость, податливость и специальная конфигурация деталей как факторы повышения износостойкости пар трения. 5. Фонд оценочных средств Оценка уровня освоения дисциплины осуществляется в виде текущего и промежуточного контроля успеваемости студентов университета, и на основе критериев оценки уровня освоения дисциплины. 11 Контроль представляет собой набор заданий и проводится в форме контрольных мероприятий по оцениванию фактических результатов обучения студентов и осуществляется ведущим преподавателем. Объектами оценивания выступают учебная дисциплина (активность на занятиях, своевременность выполнения различных видов заданий, посещаемость всех видов занятий по аттестуемой дисциплине и пр степень усвоения теоретических знаний уровень овладения практическими умениями и навыками по всем видам учебной работы результаты самостоятельной работы. Активность обучающегося на занятиях оценивается на основе выполненных работ и заданий, предусмотренных ФОС дисциплины. Оценивание проводится преподавателем независимо от наличия или отсутствия обучающегося (по уважительной или неуважительной причинена занятии. Оценка носит комплексный характер и учитывает достижения обучающегося по основным компонентам учебного процесса за текущий период. № п/п Контролируемые разделы темы) дисциплины Код контролируемой компетенции (или ее части) Уровень освоения, определяемый этапом формирования компетенции Наименование оценочного средства Введение. Характеристики трущихся поверхностей. ОПК-2 Базовый Т, Р 2 Свойства поверхностных слоев. ОПК-2 Базовый Т, ЗЛР, Р 3 Контактирование твердых тел. ОПК-2 Базовый Т, Р 4 Взаимодействие твердых тел при трении. Внешнее и внутреннее трение. ОПК-2 Базовый Т, ЗЛР, Р 5 Изнашивание трущихся поверхностей. Виды изнашивания. ОПК-2 Базовый Т, Р 6 Расчет износа сопряжений. Условие касания в сопряжениях. ОПК-2 Базовый Т, Р 7 Некоторые факторы повышения долговечности и надежности работы трущихся поверхностей. ОПК-2 Базовый Т, ЗЛР, Р * Планируемые формы контроля защита лабораторной работы (ЗЛР), курсовой работы (КР, расчетно- графической работы (РГР), домашнего задания (ДЗ) написание реферата (Р, эссе (Э, тестирование, ответы на вопросы (Т, кейс-анализ (КА) и т.д. 12 При реализации дисциплины используется балльно-рейтинговая оценка освоения компе- тенций. Вид контроля Образовательные результаты Критерии оценки Сроки Баллы |