Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Napędy maszyn
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-312-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Roskosz Maciej (mroskosz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Napędy elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne – podstawowe charakterystyki, parametry napędów, układów napędowych i hamulcowych. Praca w zespole, jej podział i odpowiedzialność personalna.

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 Zna podstawowe maszyny elektryczne oraz podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych. MBM1A_W07 Kolokwium,
Egzamin
M_W002 Ma wiedzę z zakresu obliczeń parametrów napędu, doboru elementów maszyn. MBM1A_W05, MBM1A_W04, MBM1A_W07 Egzamin,
Kolokwium
M_W003 Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiazujące przy pracy z napędami maszyn MBM1A_W18 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 ma wiedzę w zakresie elementów napędowych i sterujących oraz układów stosowanych w hydraulice i pneumatyce siłowej MBM1A_W10, MBM1A_W13 Wykonanie ćwiczeń
Umiejętności: potrafi
M_U001 Zna zasady funkcjonowania klasycznych maszyn elektrycznych, hydraulicznych i pneumatycznych. Umie analizować proste układy pomiarowe wielkości elektrycznych i wielkości nieelektrycznych. Potrafi przeprowadzać pomiary i opracowywać wyniki z uwzględnieniem oceny niepewności pomiaru. MBM1A_U18, MBM1A_U11, MBM1A_U07 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 potrafi korzystać z katalogów, instrukcji obsługi dla układów napędowych. MBM1A_U18 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń
M_U003 potrafi przeprowadzić analizę działania pneumatycznych i hydraulicznych układów napędowo-sterujących na podstawie ich schematów funkcjonalnych MBM1A_U01, MBM1A_U03 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi pracować w zespole, wspólnie definiować priorytety i cele pracy oraz przekazywać innym studentom zdobytą wiedzę w celu osiągnięcia wspólnie zdefiniowanego celu MBM1A_K04 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_K002 Potrafi ocenić ryzyko związane z eksploatacją układów pneumatycznych i hydraulicznych oraz prezentuje postawę zgodną z obowiązującymi przepisami BHP MBM1A_K04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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
78 26 26 26 0 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 Zna podstawowe maszyny elektryczne oraz podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę z zakresu obliczeń parametrów napędu, doboru elementów maszyn. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiazujące przy pracy z napędami maszyn + - - - - - - - - - -
M_W004 ma wiedzę w zakresie elementów napędowych i sterujących oraz układów stosowanych w hydraulice i pneumatyce siłowej + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Zna zasady funkcjonowania klasycznych maszyn elektrycznych, hydraulicznych i pneumatycznych. Umie analizować proste układy pomiarowe wielkości elektrycznych i wielkości nieelektrycznych. Potrafi przeprowadzać pomiary i opracowywać wyniki z uwzględnieniem oceny niepewności pomiaru. - + + - - - - - - - -
M_U002 potrafi korzystać z katalogów, instrukcji obsługi dla układów napędowych. - + + - - - - - - - -
M_U003 potrafi przeprowadzić analizę działania pneumatycznych i hydraulicznych układów napędowo-sterujących na podstawie ich schematów funkcjonalnych - + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi pracować w zespole, wspólnie definiować priorytety i cele pracy oraz przekazywać innym studentom zdobytą wiedzę w celu osiągnięcia wspólnie zdefiniowanego celu - + + - - - - - - - -
M_K002 Potrafi ocenić ryzyko związane z eksploatacją układów pneumatycznych i hydraulicznych oraz prezentuje postawę zgodną z obowiązującymi przepisami BHP - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 78 godz
Przygotowanie do zajęć 31 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 19 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
Treść wykładów z napędów maszyn

1. Napędy prądu stałego. Podział napędów prądu stałego. Budowa silników obcowzbudnych i samo wzbudnych. Charakterystyki silników prądu stałego samowzbudnych, obcowzbudnych, skokowych, komutatorowych z magnesami stałymi (PMDC) i bezszczotkowych (BLDC). Zalety, wady i możliwości zastosowania silników prądu stałego.
2. Sposoby sterowania napędami prądu stałego. Sterowniki silników skokowych i możliwości kształtowania ich charakterystyk. Sterowanie PWM. Komutacja elektroniczna.
3. Napędy prądu zmiennego. Podział napędów prądu zmiennego. Silniki asynchroniczne i synchroniczne prądu zmiennego. Charakterystyki silników prądu zmiennego.
4. Sposoby sterowania napędami prądu zmiennego. Schematy podłączenia silników prądu zmiennego. Przemienniki częstotliwości – rodzaje budowa, właściwości, programowanie.
5. Serwonapędy prądu stałego i zmiennego. Metody pomiaru parametrów ruchu w napędach elektrycznych. Enkodery optyczne i magnetyczne, resolwery, czujniki Halla. Struktura serwonapędu elektrycznego. Charakterystyki i zastosowanie serwonapędów elektrycznych.
6. Kinematyka pracy różnego typu napędów. Budowa modeli układów napędowych.
7. Równania ruchu. Redukcja mas i momentów. Analiza obciążeniowa napędu.
8. Określanie zapotrzebowania mocy.
9. Rodzaje, charakterystyki mechaniczne sprzęgieł i hamulców stosowanych w napędach.
10. Rodzaje i cechy charakterystyczne przekładni stosowanych w napędach maszyn. Cele stosowania przekładni. Napędy bez przekładni. Omówienie parametrów i budowy typowego napędu dużej mocy z organem roboczym wykorzystującym tarcie.
11. Wprowadzenie do napędów hydraulicznych i pneumatycznych.
12. Pompy, silniki i siłowniki hydrauliczne.
13. Pneumatyczne elementy napędowe.
14. Hydrauliczne i pneumatyczne elementy sterujące.
15. Układy hydrauliczne i pneumatyczne.

Ćwiczenia audytoryjne (26h):
Ćwiczenia z napędów maszyn

1. Redukcja mas i momentów bezwładności danej maszyny.
2. Obliczanie parametrów kinematycznych danego napędu.
3. Obliczanie widma obciążenia napędu.
4. Określanie parametrów technicznych dla poszczególnych zespołów napędowych.
5. Sporządzanie wykresów zapotrzebowania mocy i momentu.
6. Sporządzanie programu sterowania napędem.
7. Dobór zespołów mechanicznych – przekładni, sprzęgła itp.
8. Dobór parametrów technicznych przekładni do danego napędu.
9. Obliczanie układu hamulcowego napędu.
10. Omówienie i podsumowanie napędów maszyn.
11. Omówienie właściwości pneumatycznych układach napędowo-sterujących.
12. Zapoznanie sie z symbolami graficznymi elementów hydraulicznych i pneumatycznych oraz zasadami ich tworzenia według obowiązujących norm.
13. Omówienie właściwości hydraulicznych układach napędowo-sterujących.
14. Tworzenie schematów funkcjonalnych podstawowych pneumatycznych układów sterowania.
15. Tworzenie schematów funkcjonalnych podstawowych hydraulicznych układów sterowania.

Ćwiczenia laboratoryjne (26h):
Laboratoria z napędów maszyn

1. Wyznaczenie charakterystyki napędu prądu stałego.
2. Wyznaczenie charakterystyk prądnicy prądu stałego.
3. Sterowanie silnikiem prądu zmiennego z wykorzystaniem przemiennika częstotliwości.
4. Wyznaczenie widma obciążeń napędu małej mocy.
5. Badanie układu hamulcowego z siłownikami pasywnymi sterowanymi z agregatu zasilająco-pompowego.
6. Wyznaczenie charakterystyki mechanicznej sprzęgła.
7. Wyznaczanie sprawności układu napędowego.
8. Analiza parametrów technicznych dla różnych warunków pracy dla zespołu napędowego
9. Sporządzanie wykresów zapotrzebowania mocy i momentu zespołu napędowego.
10. Zapoznanie się z elementami stosowanymi w pneumatycznych układach napędowo-sterujących.
11. Budowanie i uruchamianie prostych układów pneumatycznych z siłownikami jednostronnego i dwustronnego działania.
12. Poznanie pomp, elementów napędowych, sterujących i pomocniczych w hydraulice Budowanie i uruchamianie układów pneumatycznych z zastosowaniem zaworów logicznych.
13. Rozpoznawanie elementów hydraulicznych w wybranych stanowiskach laboratoryjnych.
14. Badania laboratoryjne gerotorowego silnika hydraulicznego.

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 audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • 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:

Ćwiczenia laboratoryjne
Warunkiem zaliczenia są pozytywne oceny ze wszystkich sprawozdań.

Ćwiczenia audytoryjne
Warunkiem zaliczenia są pozytywne oceny ze wszystkich sprawdzianów.

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 audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • 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 końcowa = 0.5 x ocena z ćwiczeń audytoryjnych+0.5 x ocena z ćwiczeń laboratoryjnych

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

Ćwiczenia laboratoryjne
W przypadku nieobecności studenta wynikłej z choroby (zwolnienie lekarskie) lub innej przyczyny losowej (dokument to potwierdzający lub ustne uzasadnianie), student jest zobowiązany nadrobić powstałe zaległości. Jeżeli jest to jeszcze możliwe odrobić zaległości z inną grupą. W przypadku braku takiej możliwości należy sporządzić indywidualne sprawozdanie oparte na pomiarach wykonanych przez innych studentów.

Ćwiczenia audytoryjne
Dopuszcza się 3 nieobecności usprawiedliwione lub jedną nieusprawiedliwioną w semestrze.
W uzasadnionych wypadkach w drodze decyzji prowadzącego zajęcia odrobienie powstałych zaległości może odbyć się w formie opracowania rozszerzonego sprawozdania teoretycznego z zadanej tematyki lub zajęcia praktycznego.

Wykład
W przypadku wykładów prowadzący przekaże studentowi materiały lub poda literaturę obejmującą obszar merytoryczny zaległości. W przypadku trudności z opanowaniem materiału student może konsultować się z prowadzącym w celu przyswojenia wiedzy.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Umiejętność rozwizywania zadań z zakresu mechaniki;
Znajomość podstawowych zagadnień z zakresu matematyki;
Znajomość podstawowych zagadnień z zakresu fizyki;

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Engel Z. Giergiel J.: Mechanika – Dynamika – Wydawnictwo AGH, Kraków 1998
2. Giergiel J.: Zbiór zadań z mechaniki – metodyka rozwiązań, Wydawnictwo AGH, Kraków 2001
3. Gottlieb I.: Practical Electric Motor Handbook, Published 1997; Butterworth-Heinemann
4. Grzbiela Cz., Machowski J: Maszyny, urządzenia elektryczne i automatyka w przemyśle, Wydawnictwo Śląsk 2010
5. Hansel J.; Kawecki Z.: Transport pionowy – Urządzenia szybowe i przyszybowe, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1989
6. 6. Hughes A.: Electric Motors and Drives, Published 1993; Butterworth-Heinemann
7. Kędziora A. „Eksploatacja szybowych urządzeń wyciągowych” Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1976
8. Kuczewski Z.: Napęd elektryczny, Wydawnictwo NT, Warszawa 1972
9. Popowicz O.: Transport Kopalniany – część 4 – Urządzenia szybowe, Wydawnictwo PWN, Stalingród 1953
10. Kuczewski Z.: Zbiór zadań z napędu elektrycznego, Wydawnictwo Politechnika Śląska, Gliwice 1979
11. Łastowiecki J.: Napędy elektryczne w automatyce i robotyce, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2011
12. Manitus J. Hutnicze napędy elektryczne – tom 1 – Teoretyczne podstawy napędu, Wydawnictwo Śląsk, 1969
13. Manitus J. Hutnicze napędy elektryczne – tom 2 – Automatyka napędów, Wydawnictwo Śląsk, 1972
14. 14. Michalczyk J.: Dynamika maszyn górniczych cz. I – Podstawy opisu zjawisk dynamicznych w maszynach, Skrypt Uczelniany AGH nr 1187, Kraków, 1990
15. Mitew E.: Maszyny elektryczne – tom 1 Wydawnictwo Politechnika Radomska, Radom 2005
16. Mitew E.: Maszyny elektryczne – tom 2 Wydawnictwo Politechnika Radomska, Radom 2005
17. Plamizer A.: Maszyny elektryczne, Wydawnictwo NT, Warszawa 1982
18. Skwarczyński J., Tertil Z.: Elektromechaniczne przetwarzanie energii. Wydawnictwo AGH, Kraków 2000
19. Skwarczyński J., Tertil Z. Maszyny elektryczne – część 2 – teoria, Wydawnictwo AGH, Kraków 1997
20. Szklarski L.; Zarudzki J.: Elektryczne maszyny wyciągowe, Wydawnictwo PWN, Warszawa, 1998
21. Zmysłowski T: Górnicze maszyny wyciągowe – część mechaniczna, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 2004
22. Jędrzykiewicz Z., Pluta J., Stojek J.: Materiały wykładowe z przedmiotu „Napędy i sterowanie hydrauliczne, na prawach rękopisu, Kraków 2004, www.hip.agh.edu.pl
23. Pluta J.: Materiały wykładowe z przedmiotu „Napędy i sterowanie pneumatyczne”, na prawach rękopisu, Kraków 2004, www.hip.agh.edu.pl

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Roskosz M.: Zastosowanie Metody Magnetycznej Pamięci Metalu do badań uzębień kół zębatych. Dozór Techniczny 01/2006, s. 15-20.
Roskosz M., Rusin A., Kotowicz J.: The metal magnetic memory method in the diagnostics of power machinery components, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 43, Issue 1, 2010, str. 362 ÷ 370

Informacje dodatkowe:

Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów niekończących się egzaminem).

Student ma możliwość skorzystania z konsultacji, które odbywają się w danym semestrze zgodnie z informacjami podanymi przez prowadzących zajęcia.

Równocześnie w przypadku pytań lub jakichkolwiek wątpliwości możliwy jest kontakt z prowadzącym moduł drogą elektroniczną email: mroskosz@agh.edu.pl