Рабочая программа учебной дисциплины \"гидравлические приводы и системы автоматики\" Цикл icon

Рабочая программа учебной дисциплины "гидравлические приводы и системы автоматики" Цикл


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины "управление техническими системами" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "Восстановление деталей машин и элементов оборудования"...
Рабочая программа учебной дисциплины "основы проектирования систем автоматики " Цикл...
Рабочая программа дисциплины электрические и гидравлические приводы мехатронных и...
Рабочая программа учебной дисциплины «электродинамика и распространение радиоволн» Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "техническая электродинамика" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины "Релейная защита и автоматизация электроэнергетических...
Рабочая программа учебной дисциплины "математическое моделирование" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление качеством» Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины «системы тягового привода с гибридными энергетическими...
Рабочая программа учебной дисциплины "Электротехнические системы плазменных установок" Цикл...
Рабочая программа учебной дисциплины «математические задачи электроэнергетики» Цикл...





МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ)
____________________________________________________________________
_______________________________________


Направление подготовки: 141100 Энергетическое машиностроение

Профиль подготовки: Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

^ "ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ"



Цикл:

профессиональный




^ Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ЭнМИ; Б 3.16




^ Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5

7 семестр – 5

Лекции

36 час

7 семестр

Практические занятия







^ Лабораторные работы

36 час

7 семестр

Расчетные задания, рефераты

36 час самостоят. работы

7 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

108 час




Экзамены




7 семестр

Курсовые проекты (работы)









Москва - 2010

^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является формирование знаний в области гидравлического привода и гидравлических средств автоматики машин и механизмов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке гидроприводов и систем автоматики (ПК-10);

  • использовать специализированные знания фундаментальных разделов дисциплин математического и естественно-научного цикла для освоения основ рабочих процессов гидроприводов и систем автоматики (ПК-25);

  • осваивать техническую документацию и вести проектно-конструкторскую деятельность в соответствии с техническим заданием в области гидравлических систем, средств автоматики энергетических установок и комплексов (ПК-28).

^ Задачами дисциплины являются:

  • познакомить обучающихся с устройством, принципом действия, способами и средствами регулирования гидравлических приводов, особенностью их статических характеристик и областями применения;

  • научить выбирать рациональную схему системы регулирования и средства автоматики;

  • научить основам проектирования гидравлических приводов с использованием систем автоматики на заданные технические условия;

  • научить рассчитывать основные параметры и проводить выбор гидравлического оборудования, рассчитывать и анализировать характеристики гидросистем;

  • познакомить с основными источниками гидравлического питания и вспомогательным оборудованием гидросистем, обеспечивающим их функционирование.

^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты" направления 141100 Энергетическое машиностроение.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Механика жидкости и газа», «Объемные гидромашины», «Гидроаппаратура».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Управление техническими системами», «Автоматическое регулирование энергоустановок», а также при освоении программы магистерской подготовки.

^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • назначение, устройство, принцип действия и расчет характеристик основных видов гидравлических приводов и средств автоматики (ПК-2, ПК-25);

  • основные виды источников гидравлического питания и вспомогательное оборудование, используемые при создании гидпроприводов и гидросистем (ПК-10);

  • нормативные документы по основным параметрам и условным графическим обозначениям гидравлических устройств и правилам выполнения гидравлических схем (ПК-11, ПК-28).

Уметь:

  • самостоятельно разбираться в принципе действия, способах и средствах регулирования гидравлических приводов и применять их в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7, ПК-25);

  • анализировать характеристики систем регулирования гидравлических приводов (ПК-6);

  • выбрать рациональную схему регулирования и типы гидравлических устройств (ПК-10);

  • разработать принципиальную гидравлическую схему системы, рассчитать основные параметры и выбрать оборудование (ПК-28).

Владеть:

  • совершенствованием гидравлических систем, выбором современного замещающего оборудования (ПК-6);

  • чтением гидравлических схем, понимать функциональное назначение гидропривода и средств автоматики (ПК-8);

  • действующей терминологией в области объёмного гидропривода ((ПК-11);

  • использовать методы проектирования конкурентоспособных гидравлических приводов с использованием систем автоматики на заданные технические условия (ПК-28).

^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Общая характеристика гидравлических приводов и систем автоматики

14

7

2




4

8

Тест на знание терминологии и расчета параметров гидропривода

2

Рабочие жидкости гидросистем

10

7

2







8

Решение задач

3

Нерегулируемые гидроприводы

18

7

6




4

8

Решение задач

4

Гидроприводы с дроссельным управлением

24

7

8




8

8

Контрольная работа

5

Гидроприводы с машинным и машинно-дроссельным управлением

22

7

6




8

8

Подготовка расчетного задания

6

Основы проектирования автоматизированных гидравлических приводов

24

7

8




6

10

Подготовка расчетного задания

7

Основы следящего гидропривода

12

7

2







10

Подготовка расчетного задания

8

Источники энергопитания гидравлических систем и вспомогательное оборудование

18

7

2




6

10

Подготовка расчетного задания




Зачет

2

7

--

--

--

2

Защита расчетного задания




Экзамен

36

7

--

--

--

36

Устный




Итого:

180




36




36

108





^ 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Общая характеристика гидравлических приводов и систем автоматики

Понятие объемного гидропривода. Гидропривод (ГП) как исполнительная подсистема современных автоматизированных систем управления. Классификация ГП. Показатели назначения и конкурентоспособности. Сравнительная оценка гидравлического, пневматического, электрического приводов и систем управления на их основе. Пути снижения вредного воздействия ГП на окружающую среду. Краткий исторический обзор развития ГП. Области применения ГП.


2. Рабочие жидкости гидросистем

Рабочая жидкость как рабочее тело гидравлических систем и приводов. Требования, предъявляемые к физико-химическим свойствам рабочих жидкостей. Основные физические свойства рабочих жидкостей, влияющие на качество функционирования гидравлических систем и приводов. Влияние нерастворенного воздуха на сжимаемость рабочих жидкостей. Характеристика основных видов минеральных, синтетических, водосодержащих, растительных рабочих жидкостей и рекомендации по их выбору. Экологические вопросы применения рабочих жидкостей в гидросистемах.


3. Нерегулируемые гидроприводы

ГП вращательного движения. Основные конструктивные схемы гидромоторов. Обобщенная математическая модель ГП. Статические характеристики. Влияние объемных и гидромеханических потерь на показатели качества. ГП поступательного движения. Основные конструктивные схемы гидроцилиндров. Статические характеристики. Особенности устройства и применения телескопических гидроцилиндров. Дифференциальная схема подключения гидроцилиндра. Способы торможения и выбор тормозных устройств гидроцилиндров. Применение гидромоторов для реализации поступательных перемещений. ГП поворотного движения. Поворотные гидродвигатели пластинчатого и поршневого типа. Алгоритм расчета основных параметров нерегулируемых ГП. Области применения.


4. Гидроприводы с дроссельным управлением

Общие принципы дроссельного управления параметром движения выходного звена ГП. Последовательная и параллельная установка дросселя. Особенности установки дросселя на входе и выходе из гидродвигателя. Стабилизация скорости движения выходных звеньев исполнительных устройств гидроприводов с помощью двух- и трехлинейных регуляторов расхода. Математические модели. Нагрузочные, регулировочные и энергетические характеристики. Структура потерь энергии в ГП с дроссельным управлением. Изменение температуры рабочей жидкости при её дросселировании. Выбор рациональных схем дроссельного управления в соответствии с заданными требованиями.


5. Гидроприводы с машинным машинно-дроссельным управлением

ГП с машинным управлением. Нагрузочные, регулировочные и энергетические характеристики ГП с регулируемым насосом, регулируемым гидромотором и двумя регулируемыми гидромашинами. Диапазоны регулирования скорости и возможности их расширения. Гидрообъемные трансмиссии. Области применения.

ГП с машинно-дроссельным управлением. ГП, работающие при малоизменяемом давлении в напорной линии насоса. Влияние конструктивных параметров регулятора насоса на неравномерность давления и способы ее уменьшения. ГП с автоматическим изменением давления, пропорциональным нагрузке на гидродвигателе.

Гидроприводы с электромашинным управлением. Особенности применения электромашинного регулирования за счет изменения частоты вращения приводящего электродвигателя с использованием частотных преобразователей. Сравнительные характеристики. Области применения.

Автоматическое регулирование насоса в режиме постоянной мощности. Устройство и принцип действия регуляторов мощности.


6. Основы проектирования автоматизированных гидравлических приводов

Порядок проектирования ГП. Анализ технического задания. Формирование массивов показателей назначения и конкурентоспособности проектируемого ГП. Временная циклограмма работы гидропривода. Разработка принципиальной гидравлической схемы. Построение циклограммы и электрической схемы управления заданным циклом работы системы автоматического управления ГП. Выбор величины рабочего давления. Расчет основных параметров и выбор гидродвигателей, насосной установки, гидроаппаратуры, гидролиний и фильтров. Тепловой расчет гидропривода. Выбор теплообменных аппаратов.

Основные принципы и методы проектирования гидросистем. Способы автоматизации реверсирования, переключения скоростей, последовательной работы и синхронизации движения гидравлических исполнительных устройств. Способы сокращения эксплуатационных потерь энергии в гидроприводах. Схемы установки фильтров в гидросистемах.

Цикловые ГП с электрическими дискретными системами управления, выполненными на основе релейно-контактных схем и применения свободно-программируемых контроллеров. Устройства ввода электрических сигналов: выключатели, реле, бесконтактные датчики положения, электрогидравлические и гидроэлектрические преобразователи. Методы построения автоматизированных электрических схем управления цикловыми ГП. Использование компьютерных программ для разработки и проверки работоспособности электрических схем управления.

7. Основы следящего гидропривода

Понятие и назначение гидравлического следящего привода (ГСП). Чувствительность и точность как основные показатели качества функционирования гидравлических следящих систем и приводов. Реализация обратных связей. ГСП с механическим и электрическим управлением. Типовые схемы. Дросселирующие распределители и электрогидравлические усилители мощности. Применение ЭВМ в управлении ГП.
^
8. Источники энергопитания гидравлических систем и вспомогательное оборудование

Насосные установки. Типовые гидравлические и конструктивные схемы. Гидробаки. Расчет минимально необходимой вместимости гидравлического бака для ограничения температуры рабочей жидкости. Применение гидравлических аккумуляторов, функциональное назначение, конструктивные схемы. Расчет параметров пневмогидравлических аккумуляторов. Кондиционирование рабочей жидкости. Гидроочистители: сепараторы и фильтры. Принципиальные схемы. Тонкость фильтрации. Воздушные, водяные и криогенные теплообменные аппараты.

Гидравлические линии. Трубопроводы, рукава высокого давления, соединительная арматура. Быстродействующие разъемные муфты. Расчет и выбор трубопроводов.


^ 4.2.2. Практические занятия

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.


4.3. Лабораторные работы

№ 1. Изучение схем подключения гидроцилиндров с односторонним штоком.

№ 2. Гидропривод с последовательным расположением дросселя в напорной гидролинии.

№ 3. Гидропривод с параллельным расположением дросселя.

№ 4. Гидропривод с регулятором расхода.

№ 5. Гидропривод с управлением скоростью по пути.

№ 6. Гидропривод с последовательным движением двух гидродвигателей

№ 7. Гидропривод с синхронным движением двух гидродвигателей.

№ 8. Гидропривод с пневмогидравлическим аккумулятором.

№ 9. Статические характеристики гидропривода с машинным управлением.

№ 10. Исследование теплового режима работы насосной установки постоянной подачи.


^ 4.4. Расчетные задания

Разработка принципиальной гидравлической схемы с расчетом основных параметров и выбором гидравлического оборудования, расчетом и построением характеристик гидропривода с дроссельным управлением.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы


Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен


^ 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и рисунков в виде слайдов и на электронных носителях. Студентам выдаются раздаточные материалы с используемыми рисунками и гидравлическими схемами в электронном виде.

^ Лабораторные работы выполняются на учебных стендах фирмы «Фесто», позволяющих вести самостоятельный монтаж заданных или разрабатываемых гидравлических схем. Студентам демонстрируется компьютерная программа«Fluid Sim-H» фирмы «Фесто», позволяющая вести разработку гидросистем с гидравлическим и электрогидравлическим управлением и проводить проверку их функционирования по обеспечению выполнения заданной циклограммы работы гидропривода.

^ Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям, решение задач, подготовку и выполнение контрольной работы, подготовку к выполнению лабораторных работ и оформление отчетов по ним, подготовку и защиту расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену.

^ 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются: контрольная работа, устный опрос, защита расчетного задания, защита каждой выполненной лабораторной работы.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за зачет определяется как среднеарифметическая оценок за защиты лабораторных работ, расчетного задания и выполнение контрольной работы.

Оценка за освоение дисциплины, выносимая в приложение к диплому определяется как оценка за экзамен.

^ 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Гойдо  М.Е. Проектирование объёмных приводов. – М.: Машиностроение, 2009.

  2. Голубев  В.И. Расчет основных параметров гидравлического привода. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009.

  3. Голубев  В.И., Черкасских  С.Н. Лабораторный практикум по курсу «Гидропневмоприводы». – М.: МЭИ, 1998.

б) дополнительная литература:

  1. Свешников  В.К. Станочные гидроприводы. Справочник. – М.: Машиностроение, 2008.

  2. Зуев Ю.Ю., Зубкова А.Г., Черкасских С.Н, Расчет и проектирование силовых гидросистем промышленных роботов. – М.: МЭИ, 1999.

  3. Зюбин И.А. Методы проектирования дискретных цикловых и пневматических приводов. – М.: Изд-во МЭИ, 2002.

  4. Голубев В.И. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем. – М.: Изд-во МЭИ, 2004.


^ 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

  1. Компьютерная программа «Fluid Sim-H» фирмы «Фесто».

  2. Компьютерная программа “Interactive Hydraulics Designer” фирмы «Бош Рексрот» по автоматизированному проектированию гидроприводов.

  3. Интернет-ресурсы: www.boschrexroth.ru, www.hydrapac.com, www.atos.com, www.hydac.com, www.gsktb.com, www.hydrav.ru, www.vickers.spb.ru.

б) другие:

Интерактивное пособие и видео материалы Южно-Уральского государственного университета по дисциплине «Гидравлика и гидропривод».


^ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, слайдов. Для проведения лабораторных работ могут использоваться учебные стенды таких зарубежных фирм как «Фесто», «Бош Рексрот», «Херион» и др., а также учебные стенды отечественных производителей, таких как НПИ «Учебная техника и технологии» ЮУрГУ г. Челябинск и ЗАО «Дидактические Системы» г. Москва. При чтении лекций и проведении лабораторных работ используются демонстрационные образцы гидравлических устройств и их элементов.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение» и профилю «Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты».


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Голубев В.И.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой гидромеханики и гидравлических машин им. В.С. Квятковского

к.т.н., доцент Грибков А.М.





Скачать 165.67 Kb.
оставить комментарий
Дата30.04.2012
Размер165.67 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

не очень плохо
  1
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх