- Nazwa przedmiotu:
- Fine Machine Design II
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Ksawery Szykiedans
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronics
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- FMD2
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych: 64 godz.
• wykład 30 godz,
• projektowanie 15 godz.,
• laboratorium 15 godz.,
• konsultacje 2 godz.
• egzamin – 2 godz.
2) Praca własna studenta: 50 godz.
• obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji 30 godz.
• przygotowanie do laboratorium 5 godz.
• opracowanie sprawozdań z zadań laboratoryjnych - 10 godz.
• przygotowanie do egzaminu 5 godz.
RAZEM 120godziny = 4 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,1 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych:
64 godz. zajęcia prowadzone przez nauczyciela akademickiego
• wykład 30 godz,
• projektowanie 15 godz.,
• laboratorium 15 godz.,
• konsultacje 2 godz.
• egzamin – 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- angielski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,5 punkta ECTS - 75 godzin, w tym:
• obecność podczas projektowania 15 godz.
• obecność w laboratorium 15 godz.
• obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji (poza zajęciami prowadzonymi przez nauczyciela) 30 godz.
• przygotowanie do laboratorium 5 godz.
• opracowanie sprawozdań z zadań laboratoryjnych 10 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt15h
- 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 ). Zagadnienia z przedmiotu Fine Machines Design 1
- Limit liczby studentów:
- bez ograniczeń
- Cel przedmiotu:
- Nabycie umiejętności: tworzenia koncepcji prostego urządzenia precyzyjnego z napędem elektrycznym, skonstruowania tego urządzenia oraz sporządzenia jego dokumentacji.
- Treści kształcenia:
- Wykład
Ułożyskowania: Tarcie, rodzaje i skutki tarcia. Podstawowe wiadomości z trybologii. Zespoły do realizacji ruchów obrotowych – łożyska, rodzaje łożysk. Zasady działania i doboru łożysk, obciążalność, opory ruchu, dokładność. Badania doświadczalne.
Przekładnie: Zespoły realizujące wymagane przełożenie oraz odpowiednie wzajemne ułożenie wałków czynnego i biernego - przekładnie. Rodzaje przekładni. Zasady działania poszczególnych typów przekładni. Ocena ich działania i budowy, miniaturyzacja przekładni, maksymalizacja uzyskiwanego przełożenia. Dokładność działania.
Projektowanie
Realizowany jest projekt mechanizmu pozycjonującego z napędem elektrycznym: Zespół napędu liniowego.
Projekt obejmuje wykonanie niezbędnych obliczeń konstrukcyjno-sprawdzających: przekładni sprzęgającej, sprzęgła ciernego przeciążeniowego, trwałości ułożyskowania tocznego, niezbędne obliczenia wytrzymałościowe wskazanych elementów.
Opracowanie konstrukcji i wykonanie dokumentacji mechanizmu
- konstrukcja ułożyskowania ślizgowego lub tocznego elementów, przekładni sprzęgającej, ciernego sprzęgła przeciążeniowego, szkieletu i obudowy,
- dobór elementów handlowych i znormalizowanych (z wykorzystaniem internetu): łożyska toczne, panewki ślizgowe, tarcze kodowe i moduły czytające, osprzęt elektryczny: miniaturowe wyłączniki krańcowe stykowe lub bezstykowe (indukcyjne, optyczne), złącza krawędziowe, potencjometry, itp. ,
- wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej: rysunek złożeniowy oraz rysunki konstrukcyjne wybranych części z wykorzystaniem CAD.
Laboratorium
Badanie właściwości elementów i zespołów urządzeń precyzyjnych: oporów ruchu miniaturowych ułożyskowań ślizgowych i tocznych, charakterystyk elementów sprężynujących, w tym termobimetali oraz zestawów sprężyn, badanie właściwości zarysu ewolwentowego.
- Metody oceny:
- Wykład zaliczany jest na podstawie egzaminu pisemnego realizowanego w sesji egzaminacyjnej. Sprawdzianów zawiera 5 pytań ocenianych od 0 do 10 punktów. Maksymalna suma punktów z części wykładowej to 50 pkt. Osoby, które opuściły sprawdzian z przyczyn usprawiedliwionych muszą przystąpić do sprawdzianu przed końcem semestru. Na początku każdego wykładu od 2 do ostatniego przed sprawdzianem pisemnym odbywa się nieobowiązkowy test/quiz polegający na odpowiedzi na 1 pytanie z poprzedniego wykładu z wykorzystaniem systemu internetowego. Student który uzyska najlepszy wynik w danym otrzymuje dodatkowe 0.5 punktu do wyniku z którego oblicza się ocenę ostateczną ).
W ramach ćwiczeń projektowych wykonywany jest projekt indywidualny polegający na zaprojektowaniu wskazanego urządzenia. W ramach oceny za projekt oceniane są innowacyjność pomysłu, jakość i technika wykonania, systematyczność prac. Łączna ocena z ćwiczeń projektowych wynosi do 30 pkt.
W ramach ćwiczeń laboratoryjnych wykonywane są 4 zadania badawcze. W ramach oceny za projekt oceniane są jakość i technika wykonania oraz poprawność wnioskowania. Łączna ocena z ćwiczeń laboratoryjnych wynosi do 20 pkt.
Zaliczenie wykładu w formie 1 egzaminu pisemnego, za który można uzyskać do 25 punktów ma 50% udziału w ocenie podsumowującej, zaliczenie ćwiczeń projektowych do 25 punktów kolejne 50% udziału w ocenie podsumowującej. Ocena końcowa wystawiana jest zgodnie ze skalą przedstawioną w Regulaminie Studiów w Politechnice Warszawskiej. Wyliczenie oceny końcowej następuje wg zależności
Poniżej 50,5 pkt 2.0 (niezaliczenie przedmiotu);
50,5 – 60 pkt. 3.0;
60,5 – 70 pkt. 3.5;
70,5 – 80 pkt. 4.0;
80,5 – 90 pkt. 4.5;
90,5 – 100 pkt. 5.0;
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Slocum A. H., Precision Machine Design, Society of Manufacturing; 1992
Soemers H., Design Principles for precision mechanisms, Universiteit Twente, 2010
Trylinski W. Fine Mechanisms and Precision Instruments - Principles of Design
Pergamon Press / WNT 1971
V. C. Venkatesh, Sudin Izman, Precision Engineering, McGraw Hill Professional 2008
Oleksiuk W. red.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa 1996.
Portykus J. red.: Poradnik mechanika. Wydawnictwo Rea, Warszawa 2009, Licencja Europa-Lehrmittel Verlag
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- Studenci mogą uczestniczyć we wszystkich organizowanych zaliczeniach i egzaminach w danym okresie rozliczenia. W przypadku gdy student uzyskał już ocenę zaliczającą a przystępuję do zaliczenia lub egzaminu w celu poprawienia wyniku ocena będzie wyliczona z wyniku ostatniej pracy oddanej do oceny .
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka FMD2_W01
- Ma wiedzę na temat konstrukcji, działania i podstawowych właściwości: łożyskowań i prowadniv oraz przekładni mechanicznych i sprzęgieł, występujących w urzadzeniach mechatronicznych, w tym w zakresie doboru materiałów
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W13, K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka FMD2_U01
- Potrafi zaprojektować zespół mechaniczny urządzenia, przeprowadzić niezbędne obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające, dobrać katalogowe elementy i podzespoły, w szczególności miniaturowy silnik prądu stałego z reduktorem oraz wykonać dokumentację konstrukcyjną z wykorzystaniem programu CAD
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U01, K_U02, K_U08, K_U14, K_U19, K_U21, K_U24
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UK, P6U_U, I.P7S_UW.o, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka FMD2_K01
- Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KO, I.P6S_KR