- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy konstrukcji urządzeń precyzyjnych I
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Wiesław Mościcki
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- KZU1
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich (29h):
a) Wykład 12h,
b) Projektowanie 15h,
c) Konsultacje 2h,
2) Liczba godzin pracy własnej studenta (60h):
a) Obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej 40h,
b) Zapoznanie z literaturą 10h,
c) Przygotowanie do zaliczenia wykładu 10h.
RAZEM 89h (3 ECTS)
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1 punkt ECTS - liczba godzin bezpośrednich (29h):
a) Wykład 12h,
b) Projektowanie 15h,
c) Konsultacje 2h.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2 punkty ECTS - 55h w tym:
a) Projektowanie 15h,
b) Obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej 40h,
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład180h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt225h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowe zagadnienia: z grafiki inżynierskiej (rzuty, przekroje, wymiarowanie), mechaniki (statyka, kinematyka, dynamika), wytrzymałości materiałów (obliczanie naprężeń i odkształceń przy podstawowych stanach obciążenia), materiałoznawstwa (znajomość podstawowych materiałów metalowych i tworzyw sztucznych), technologii wytwarzania (obróbka skrawaniem, plastyczna, kształtowanie z proszków metali i z tworzyw sztucznych), metrologii (analiza wymiarowa, rachunek błędów), informatyki (komputerowe wspomaganie projektowania - program AutoCAD)
- Limit liczby studentów:
- bez ograniczeń
- Cel przedmiotu:
- Nabycie umiejętności: tworzenia koncepcji prostego urządzenia precyzyjnego, skonstruowania tego urządzenia oraz sporządzenia jego dokumentacji konstrukcyjnej.
- Treści kształcenia:
- Wykład
Wiadomości wstępne. Maszyna a urządzenie precyzyjne, cechy wspólne i zasadnicze różnice. Urządzenia precyzyjne a urządzenia mechatroniczne. Problematyka przetwarzania masy, energii i informacji w urządzeniach mechatronicznych. Przykłady charakterystycznych urządzeń mechatronicznych i ich schematy blokowe. Dekompozycja powyższych urządzeń na zespoły funkcjonalne. Wybór zespołów do omówienia na wykładzie oraz motywacja dokonania tego wyboru.
Proces konstruowania, wymagania techniczne, ograniczenia, generowanie możliwych rozwiązań, kryteria oceny poszczególnych rozwiązań, ocena i wybór rozwiązań najkorzystniejszych.
Połączenia mechaniczne i elektryczne, problematyka jakości połączeń oraz ich normalizacji. Samohamowność połączeń gwintowych, zabezpieczenia przed samoczynnym luzowaniem się tych połączeń. Szybkie łączniki.
Elementy sprężynujące jako: elementy magazynujące energię i wykonujące pracę, elementy transmitujące sygnały elektryczne, elementy pomiarowe, elementy amortyzujące. Problemy obliczeń, kształtowania, oceny jakości, badania.
Materiały konstrukcyjne: system oznaczeń według norm europejskich, stale, stopy aluminium i stopy miedzi, przykładowe materiały: własności, zastosowania i oznaczanie.
Projektowanie
Studenci wykonują jedno zadanie konstrukcyjne.
Projekt 1: Opracowanie konstrukcji oraz dokumentacji mechanizmu z ręcznym napędem członu wykonawczego (opracowane są dwie wersje tematu: moduł stolika liniowego oraz precyzyjny podnośnik laboratoryjny).
Projekt obejmuje: sformułowanie wymagań, wyodrębnienie zespołów funkcjonalnych, analizę obciążeń i niezbędne obliczenia konstrukcyjne, poznanie zasad wykonywania dokumentacji konstrukcyjnej, rysunku złożeniowego mechanizmu i jego podzespołów, formułowanie uwag technologicznych i montażowych, wykonanie rysunków konstrukcyjnych części (kształtowanie elementów, wymiarowanie, tolerowanie wymiarów i dobór pasowań, dobór materiałów, dobór i oznaczanie chropowatości powierzchni oraz pokryć ochronnych), projektowanie prowadnic liniowych, ustalanie i łączenie elementów, śrubowe mechanizmy ruchu makro i mikro (głowice mikrometryczne oraz śruby różnicowe), kasowanie luzów w układach napędowych i prowadzących, projektowanie elementów sprężynujących.
- Metody oceny:
- Zaliczenie na podstawie kolokwium (min. 10,5 pkt na 20 możliwych), Zaliczenie na podstawie sumy punktów uzyskanych ze wszystkich projektów (min. 15,5 na 30 możliwych)
Suma punktów uzyskanych z wykładu i z projektowania (min. 26 pkt. na 50 pkt. możliwych
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Oleksiuk W., Paprocki K.: Konstrukcja mechanicznych zespołów sprzętu elektronicznego. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności Warszawa 1997.
2. Praca zbiorowa pod red. W. Oleksiuka: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa 1996.
3. Praca zbiorowa pod red. W. Mościckiego: Podstawy konstrukcji urządzeń precyzyjnych. Ćwiczenia laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2002
4. Mościcki W.: Materiały pomocnicze do projektowania i wykładu z PKUP, umieszczone na stronie www.mikromechanika.pl
- Witryna www przedmiotu:
- dostępna na stronie www.mikromechanika.pl
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt KZU1_nst_W01
- Ma wiedzę na temat konstrukcji i podstawowych właściwości połączeń mechanicznych i elementów sprężynujących występujących w urządzeniach mechatronicznych, w tym w zakresie doboru materiałów
Weryfikacja: zaliczenie kolokwium w trakcie wykładu
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W13, K_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt KZU1_nst_U01
- Potrafi zaprojektować prosty zespół mechaniczny wchodzący w skład urządzenia, przeprowadzić niezbędne obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające oraz wykonać dokumentację konstrukcyjną z wykorzystaniem programu AutoCAD
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U02, K_U08, K_U14, K_U24
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U02, T1A_U07, T1A_U16, T1A_U07, T1A_U09, T1A_U09, T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt KZU1_nst_K01
- Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05