Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy konstrukcji mechanizmów urządzeń mechatronicznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-1-403-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Targosz Jan (targosz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Teoria mechanizmów i maszyn: liczba stopni swobody, znajomość par i klasy mechanizmów i ruchliwość, metody grafo-analityczne wyznaczania prędkości i przyspieszeń, metody analityczne wyznaczania prędkości i przyspieszeń, dynamika mechanizmów, redukcja na człon napędowy: mas (momentów bezwładności), sił (momentów od sił bezwładności). Równanie dynamiczne maszyny, nierównomierność pracy maszyny. Metody wyważania mechanizmów (statyczne, dynamiczne) . Metody numeryczne w analizie kinetostatycznej.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Poznanie struktury różnorodnych mechanizmów, ich funkcji i znaczenia w projektowaniu maszyn oraz podstawowych metod analizy kinematycznej, kinetostatycznej i wyrównoważania. IME1A_W08, IME1A_W12, IME1A_W11, IME1A_W14, IME1A_W13, IME1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Projekt,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie potrafi pracować indywidualnie i w zespole; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania urządzeń i systemów mechatronicznych potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do symulacji, projektowania i weryfikacji elementów urządzeń i systemów mechatronicznych IME1A_U02, IME1A_U04, IME1A_U03, IME1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_U002 potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski IME1A_U07 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego zadania IME1A_K06, IME1A_K01, IME1A_K05, IME1A_K04 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Projekt,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
101 48 0 14 39 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Poznanie struktury różnorodnych mechanizmów, ich funkcji i znaczenia w projektowaniu maszyn oraz podstawowych metod analizy kinematycznej, kinetostatycznej i wyrównoważania. + - + + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie potrafi pracować indywidualnie i w zespole; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania urządzeń i systemów mechatronicznych potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do symulacji, projektowania i weryfikacji elementów urządzeń i systemów mechatronicznych + - + + - - - - - - -
M_U002 potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski + - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego zadania + - + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 240 godz
Punkty ECTS za moduł 8 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 101 godz
Przygotowanie do zajęć 47 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 58 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 32 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (48h):

1. Pojęcia wstępne przedmiotu teorii i konstrukcji mechanizmów, ich rozwój historyczny (zasady i przebieg procesu konstruowania, analizy i syntezy mechanizmów). Definicja urządzenia precyzyjnego i mechatronicznego.
2. Planowanie zastosowania mechanizmów precyzyjnych i mechatronicznych, założenia techniczno-ekonomiczne: koncepcja, projekt wstępny, model, projekt wstępny, prototyp, dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna.
3. Ergonomiczność konstrukcji, ograniczenie hałasu, drgań. Zagadnienia wydzielania, odprowadzania i wpływu ciepła na układy mechaniczne urządzeń precyzyjnych i mechatronicznych.
4. Dokładność przekazywania sygnałów przez urządzenia precyzyjne i mechatroniczne.,
5. Dobór materiałów: materiały metalowe i niemetalowe, elementy pneumatyczne, hydrauliczne, elektromagnetyczne.
6. Struktura płaskich mechanizmów precyzyjnych i mechatronicznych.
7. Analiza kinematyczna płaskich mechanizmów precyzyjnych i mechatronicznych.
8. Analiza kinematyczna pary postępowej, obrotowej, kształtowanie wytrzymałościowe i funkcjonalne osi, wałów i wpustów. Zasady ich projektowania.
9. Typy połączeń mechanizmów precyzyjnych i mechatronicznych. Zasady projektowania połączeń śrubowych, klejonych, lutowanych, zgrzewanych, spawanych itp.
10. Zasady projektowania połączeń ruchowych (łożyska toczne, łożyska ślizgowe, prowadnice.
11. Typy przekładni, analiza kinematyczna przekładni. Zasady projektowania (przekładnie zębate, przekładnie z paskiem klinowym lub zębatym).
12. Analiza kinetostatyczna mechanizmów płaskich z uwzględnieniem tarcia.
13. Równanie ruchu mechanizmu, pojęcia masy zredukowanej, zredukowanego momentu bezwładności, bilans energetyczny i sprawność, nierównomierność pracy mechanizmów.
14. Wyrównoważanie mechanizmów.
15. Synteza mechanizmów – wybrane zagadnienia.

Ćwiczenia projektowe (39h):

1. Opracowanie koncepcji i modelu urządzenia precyzyjnego (mechatronicznego)
2. Plany prędkości i przyspieszeń pary postępowej i obrotowej.
3. Obliczenia wytrzymałościowe wałów, osi, wpustów, kół zębatych, pasowych, przekładni i ich wymiarowanie. Dobór materiałów.
4. Wyznaczenie mas i momentów bezwładności i ich redukcja na człon napędowy.
5. Równanie dynamiczne maszyny, sprawność, opory ruchu, dobór mocy.
6. Projekt wstępny.
7. Dokumentacja konstrukcyjna i technologiczna

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

1. Badania dynamiczne współczynnika sztywności i tłumienia materiału elastomerowego.
2. Badania dynamiczne współczynnika sztywności i tłumienia np. materiału organicznego np. ścięgna.
3. Badania defektoskopowe (ultradźwiękowe)
4. Drukarka 3D – metoda wykonywania wału.
5. Drukarka 3D – metoda wykonywania kół zębatych wzajemnie współpracujących
6. Drukarka 3D – metoda wykonywania elementu wykonawczego mechanizmu precyzyjnego
7. Dobór napędu i elementu sterującego
8. Drukarka 3D –synteza wykonanych elementów.
9. Badania dokładności wykonanego mechanizmu, dokładność pozycjonowania.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie ćwiczeń projektowych na podstawie wiedzy i oddanego projektu, oraz sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. Dopuszczenie do egzaminu pod warunkiem uzyskania zaliczenia obu form zajęć. W przypadku nie uzyskania zaliczenia z jednej formy zajęć student musi uzyskać u prowadzącego daną formę zajęć zaliczenie w terminie do końca sierpnia danego roku. Są trzy terminy egzaminów, dwa w terminie do końca czerwca i jeden termin w sesji poprawkowej (początek września). Jeżeli student nie uzyska zaliczenia przepadają mu terminy egzaminów i przedmiot nie zostanie zaliczony.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena średnia ważona z ocen z egzaminu, ćwiczeń projektowych, ćwiczeń laboratoryjnych i projektów.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Konsultacje u prowadzących ćwiczenia projektowe, ćwiczenia laboratoryjne oraz u wykładowcy. Brak możliwości niezaliczenia nawet jednego ćwiczenia laboratoryjnego. Student za zgodą prowadzącego odrobić te zajęcia z inną grupą. Zaliczenie z ćwiczeń projektowych wymaga oddania projektu do końca sierpnia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagana znajomość przedmiotów: Mechaniki, Zapisu konstrukcji (grafiki inżynierskiej, Wytrzymałości materiałów, Nauki o materiałach.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Teoria maszyn i mechanizmów, A.Morecki, J.Oderfeld, PWN Warszawa 1987
Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych, WNT Warszawa 1996
Podstawy konstrukcji maszyn, Z.Osiński, W.Bajon, T.Szucki, PWN Warszawa 1986
Podstawy konstrukcji maszyn, pod.red.M.Ditricha, WNT Warszawa 1995. T1, T2
Artobolewskij I.I., Teoria mechanizmov i masin, Moskwa Izd.”nauka” 1975
Mechanical Engineering Design, R. G. Budynas, J.K. Nisbett, McGraw-Hill Science, 2010.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak