Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria mechanizmów i maszyn
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-403-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Felis Józef (felis@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Student poznaje podstawowe mechanizmy oraz zasady ich analizy strukturalnej. Uczy się przeprowadzania analizy kinematycznej mechanizmów płaskich oraz wyznaczania przełożeń przekładni o osiach ruchomych i nieruchomych. Poznaje podstawy analizy statycznej i kinetostatycznej mechanizmów, zasady wyrównoważania wirników i mechanizmów dźwigniowych oraz problematykę analizy dynamicznej maszyn. Wykorzystuje dedykowany program komputerowy do modelowania i analizy mechanizmów.

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 mechanizmy, umie sporządzać ich schematy kinematyczne i przeprowadzać klasyfikację strukturalną i funkcjonalną MBM1A_W04 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Egzamin
M_W002 Zna metody analizy kinematycznej mechanizmów płaskich (dźwigniowych, krzywkowych, przekładni kołowych) MBM1A_W04 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Ma wiedzę w zakresie podstaw teoretycznych i metod analizy statycznej i kinetostatycznej mechanizmów płaskich (dźwigniowych, krzywkowych, przekładni kołowych) MBM1A_W04 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Wie jak wpływa tarcie na reakcje dynamiczne w parach kinematycznych, na sprawność mechanizmów i ich zdolność lub niezdolność do ruchu (samohamowność) MBM1A_W04 Egzamin,
Kolokwium
M_W005 Zna podstawy wyrównoważania mechanizmów wirnikowych i dźwigniowych i wie jak dobrać odpowiednich układ mas korekcyjnych MBM1A_W04 Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W006 Zna podstawy teoretyczne modelowania i analizy dynamicznej maszyn w zakresie nierównomierności biegu, doboru koła zamachowego i doboru napędu MBM1A_W04 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi budować modele mechanizmów i maszyn w programach komputerowych (SAM, Working Model) i wyznaczać ich charakterystyki mechaniczne MBM1A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie potrzebę zdobywania wiedzy w zakresie możliwości wykorzystania różnorodnych struktur mechanizmów w budowie maszyn a także narzędzi do ich analizy i syntezy, w tym w szczególności odpowiednich programów komputerowych MBM1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
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
50 26 14 10 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 mechanizmy, umie sporządzać ich schematy kinematyczne i przeprowadzać klasyfikację strukturalną i funkcjonalną + + + - - - - - - - -
M_W002 Zna metody analizy kinematycznej mechanizmów płaskich (dźwigniowych, krzywkowych, przekładni kołowych) + + + - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę w zakresie podstaw teoretycznych i metod analizy statycznej i kinetostatycznej mechanizmów płaskich (dźwigniowych, krzywkowych, przekładni kołowych) + + + - - - - - - - -
M_W004 Wie jak wpływa tarcie na reakcje dynamiczne w parach kinematycznych, na sprawność mechanizmów i ich zdolność lub niezdolność do ruchu (samohamowność) + + + - - - - - - - -
M_W005 Zna podstawy wyrównoważania mechanizmów wirnikowych i dźwigniowych i wie jak dobrać odpowiednich układ mas korekcyjnych + + + - - - - - - - -
M_W006 Zna podstawy teoretyczne modelowania i analizy dynamicznej maszyn w zakresie nierównomierności biegu, doboru koła zamachowego i doboru napędu + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi budować modele mechanizmów i maszyn w programach komputerowych (SAM, Working Model) i wyznaczać ich charakterystyki mechaniczne + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie potrzebę zdobywania wiedzy w zakresie możliwości wykorzystania różnorodnych struktur mechanizmów w budowie maszyn a także narzędzi do ich analizy i syntezy, w tym w szczególności odpowiednich programów komputerowych + + + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 110 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 50 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):

1.Wprowadzenie do problematyki TMM. Struktura mechanizmów.
2.Analiza kinematyczna mechanizmów płaskich. Metoda grafoanalityczna.
3.Analiza kinematyczna mechanizmów płaskich. Metoda analityczna.
4.Analiza kinematyczna przekładni.
5.Wyznaczanie sił bezwładności w mechanizmach. Zasady uwalniania od więzów
członów mechanizmów.
6.Analiza statyczna i kinetostatyczna mechanizmów bez uwzględnienia tarcia.
7.Tarcie w parach kinematycznych mechanizmów. Analiza statyczna i kinetostatyczna
mechanizmów z uwzględnieniem tarcia.
8.Sprawność mechanizmów.
9.Wyrównoważanie wirników i mechanizmów dźwigniowych.
10.Modele dynamiczne mechanizmów i maszyn.
11.Równania ruchu maszyn i ich rozwiązywanie.
12.Nierównomierność biegu maszyn. Dobór koła zamachowego.
13.Analiza dynamiczna mechanizmów i maszyn z wykorzystaniem programów komputerowych (SAM, Working Model).

Ćwiczenia laboratoryjne (10h):

1.Badanie struktury mechanizmów w laboratorium.
2.Modelowanie mechanizmów i wyznaczanie charakterystyk kinematycznych
w programie komputerowym SAM.
3.Badanie przełożeń mechanizmów przekładni w laboratorium.
4.Analiza statyczna i kinetostatyczna modeli mechanizmów w laboratorium bez
uwzględnienia tarcia.
5.Wyrównoważanie wirnika. Wyrównoważanie mechanizmu dźwigniowego. Kolokwium.

Ćwiczenia audytoryjne (14h):

1.Zasady rysowania schematów kinematycznych mechanizmów. Analiza strukturalna
mechanizmów. Wydanie tematów zadań indywidualnych.
2.Analiza kinematyczna modeli mechanizmów, metoda grafoanalityczna.
3.Analiza kinematyczna mechanizmów, metoda analityczna. Analiza kinematyczna przekładni mechanicznych.
4.Analiza kinetostatyczna mechanizmów bez uwzględnienia tarcia.
5.Analiza kinetostatyczna mechanizmów z uwzględnieniem tarcia. Sprawność
mechanizmów.
6.Podstawy teoretyczne wyrównoważania wirników i mechanizmów dźwigniowych.
Dobór mas korekcyjnych.
7.Kolokwium zaliczeniowe.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej, wzbogaconej filmami i symulacjami komputerowymi odnoszącymi się do prezentowanych zagadnień.
  • 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.
  • 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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ćwiczenia laboratoryjne: wymagana obecność na zajęciach, uzyskanie pozytywnej oceny cząstkowej za przygotowanie do ćwiczeń, wykonanie i zaliczenie sprawozdań, pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego.
Ćwiczenia audytoryjne: wymagana obecność na zajęciach, uzyskanie pozytywnej oceny cząstkowej za przygotowanie do ćwiczeń, wykonanie indywidualnego zadania analizy mechanizmu, pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego.
Zaliczenia poprawkowe można uzyskać w sesji egzaminacyjnej w terminach uzgodnionych z prowadzącym zajęcia. Student może dwukrotnie podejmować próbę uzyskania zaliczenia w terminie poprawkowym
Do egzaminu można przystąpić po uzyskaniu zaliczeń z ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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 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.
  • 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa obliczana jest jako średnia arytmetyczna ocen z egzaminu oraz ocen uzyskanych na zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.

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

Możliwa jest jedna nieusprawiedliwiona nieobecność na zajęciach. Nieobecności usprawiedliwione i nieusprawiedliwione należy odrobić z inną grupą. W szczególnych przypadkach braku takiej możliwości poprzez odpowiedź ustną bądź w formie pisemnej w zakresie treści programowych związanych z nieobecnością na zajęciach, w trakcie konsultacji, terminie uzgodnionym z prowadzącym zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student powinien posiadać wiedzę z zakresu mechaniki i znajomość podstawowych programów komputerowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.Felis. J., Jaworowski., Cieślik J.: Teoria Mechanizmów i Maszyn. Część 1. Analiza Mechanizmów. AGH,
Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
2.Felis J.,Jaworowski H.,: Teoria Mechanizmów i Maszyn. Część 2. Przykłady i zadania. AGH, Uczelniane
Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2011.
3.Morecki A., Oderfeld J.: Teoria maszyn i mechanizmów. PWN, Warszawa 1987.
4.Olędzki A.: Podstawy Teorii Maszyn i Mechanizmów. WNT, Warszawa 1987.
5.Kolovsky M. Z., Evgrafov A. N., Semenov A.Yu. Slousch A.V.: Advanced Theory of Mechanisms and
Machines. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2000.
6.SAM (Simulation and Analysis of Mechanisms), opis programu.
7.Working Model, opis programu.
8.Własne materiały dydaktyczne.http://home.agh.edu.pl/~kmtmipa/.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1.Felis J., Kasprzyk S.: New concepts of the study of an Infinite beam on elastic foundation based on the
distribution theory. Acta Physica Polonica 2014, vol. 125 no. 4-A: Acoustic and biomedical engineering
2014, s. A-190-A—196.
2.Felis J., Uhl T., Mańka M.: Urządzenie do dynamicznego wyważania wirujących elementów
maszynowych. Patent PL 206661 B1, udziel. 2010.04.16.
3.Jaworowski H. Felis J. : Wpływ błędów montażowych na reakcje w węzłach łożyskowych
przesztywnionego układu napędowego. Teoria Maszyn i Mechanizmów. Polski Komitet Teorii Maszyn i
Mechanizmów przy komitecie Budowy Maszyn PAN. Wydawnictwo Akademii Techniczno- Humanistycznej.
Bielsko Biała-2008, s. 331-340.
4.Jaworowski H., Felis J. : Zastosowanie jednolitej metody rozwiązywania ciągłych prętowych struktur
sprężystych w obliczeniach kinetostatycznych przesztywnionych łańcuchów kinematycznych XVII
Ogólnopolska konferencja naukowo-dydaktyczna teorii maszyn i mechanizmów. Lądek Zdrój 18 września
2002. Polski Komitet Teorii Maszyn i Mechanizmów przy komitecie Budowy Maszyn PAN. Wrocław.
Oficyna Wydawnicza PWr-2002, s 209-216.
5.Mańka M., Felis J. , Petko M., Uhl. T.: The new method of automatic balancing during operation.
Mechanika. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica Kraków-2003 t.22 z. 3 s. 347-354.
6.Zbrowski A., Samborski T., Kamisiński T., Flach A., Felis J.: Manipulator Portalowy do pozycjonowania
mikrofonu w komorze bezechowej. Patent PL 224581 B1, udziel. 2016.06.014.
7.Uhl. T., Felis J.: Mechanizm dynamicznego wyważania wirującego elementu maszynowego. Patent PL
202018 B1, udziel. 2008.12.15.

Informacje dodatkowe:

Brak