Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Металлургический институт

УТВЕРЖДАЮ

Директор

металлургического института

В.Б. Чупров

«_»2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

ГИДРОПРИВОД МАШИН

Направление подготовки Технологические машины и оборудование Профиль подготовки Металлургические машины и оборудование Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения очная г. Липецк – 2011 г.

1. Цели освоения дисциплины Обучение и подготовка для производственной и проектно-конструкторской деятельности в области разработки гидравлических приводов машин, анализа работоспособности и эффективности принципиальных схем управления гидроприводом, выбора гидравлических аппаратов, исполнительных элементов и источников гидравлической энергии, обеспечения необходимых условий и режимов эксплуатации гидроприводов.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО «Технологические машины и оборудование».

Дисциплина «Гидропривод машин» относится к вариативной (профильной) части профессионального цикла. «Базовыми» дисциплинами являются: гидравлика, инженерная графика, детали машин, метрология, взаимозаменяемость и стандартизация, сопротивление материалов, технология конструкционных материалов.

В результате изучения «базовых» дисциплин обучающиеся должны:

Знать:

- состав, структуру, свойства и применение основных конструкционных материалов;

- основные типы соединений деталей машин;

- систему стандартов на конструкционные материалы, заготовки, конструктивные элементы и типовые детали машиностроения;

- типовые детали машин и сборочные единицы;

- основы, принципы и методы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость, устойчивость;

- физические свойства жидкостей;

- Основные закономерности покоящейся и движущейся жидкости.

Уметь:

- читать машиностроительные чертежи - выбирать материалы, стандартные крепежные элементы, детали машин и арматуру;

- определить конструктивные размеры деталей и элементов конструкций расчетами на прочность, жесткость, устойчивость;

- определять скорости течения жидкости, механические нагрузки на элементы гидросистему от покоящейся или движущейся жидкости;

- определить потери давления для потоков жидкости.

Иметь навыки:

- выбора конструкционных материалов, типовых элементов машины, соединительной арматуры, крепежных изделий;

- чтения машиностроительных чертежей различного назначения и слойности;

- расчетов на прочность и жесткость;

- разработки и оформления конструкторской документации;

- расчетов потерь давления для различных режимов течения жидкости, видов гидравлических сопротивлений и типов требопроводов;

- расчета скоростей течения жидкости и механических нагрузок на конструктивные элементы гидросистем.

Дисциплина «Гидропривод машин» является предшествующей для освоения дисциплин: «Основы проектирования машин», «Аглодоменное оборудование», «Сталеплавильное оборудование», «Прокатное оборудование», «Эксплуатация металлургического оборудования», «Ремонт металлургического оборудования», производственная практика, выпускная бакалаврская работа.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Гидропривод машин»:

– умеет применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения (ПК-21);

– способен принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими проектирования (ПК-22).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

гидростатического давления, сил, действующих на стенки различной конфигурации, относительный покой жидкости;

2. основные закономерности движущейся жидкости, методы расчета давлений и скоростей течения, режимы течения жидкости, методы расчета потерь Уметь:

1. рассчитывать давление и нагрузки на конструктивные элементы 2. рассчитывать скорости, давления и потери на трение в гидросистемах.

Иметь навыки:

1. расчета силовых и энергетических характеристик гидросистем.

4. Структура и содержание дисциплины «Гидравлика»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часа.

4.1. Общий объем учебной работы и контроля Курс 4.2. Структура дисциплины п/п Структура, особенности, 2 Гидравлические цилиндры и номенклатура. Выбор и расчет конструктивных параметров.

3 Назначение, типы, конструкции, эксплуатации насосов.

4 Рабочие жидкости, трубопроводы, 5 Направляющие гидравлические номенклатура, выбор типоразмера 6 Клапаны давления – напорные и технические характеристики, номенклатура, выбор типоразмера.

7 Поточные клапана – дроссели, типы, технические характеристики, номенклатура, выбор параметров и типоразмера 8 Основные понятия пропорциональной гидроавтоматики 9 Надежность, эксплуатация и ремонт 10 Курсовое проектирование (работа) 4.3 Тематика лекций и практических занятий Се Не местр деля Общая структура гидропривода машин, гидроприводов, области применения, Гидравлические цилиндры. Устройство, принцип работы. Типы, конструкции, преобразование гидравлической Выбор стандартных гидроцилиндров, конструктивные параметры и их расчет для гидроцилиндров индивидуального Гидравлические методы, назначение, 2. Правила выполнения типы, преобразование гидравлической принципиальных схем управления номенклатура гидромоторов, выбор обозначения элементов, Назначение, типы, конструкции, технические характеристики насосов, Рабочие параметры насосов, соединение насосов, насосные установки и станции.

Рабочие жидкости гидроприводов, виды, физические и эксплуатационные свойства, трубопроводы, фильтры, Гидравлические аккумуляторы:

назначение, конструкции, особенности эксплуатации, насосно-аккумуляторные Назначение, устройство, типы, технические характеристики, номенклатура гидравлических золотниковых распределителей.

Назначение, устройство, типы, технические характеристики, номенклатура запорных, обратных Управляемые обратные клапаныгидрозамки: назначение, устройство, технические характеристики, типовое Напорные клапаны – устройство, типы, типоразмер. Типовые применения 6. Управление гидроцилиндром (предохранительные, переливные, распределителями – работа на тормозные, поддерживающие, разности стенде FESTO-DIDACTIC Редукционные клапаны – устройство, 13 технические характеристики, типовое Дроссели и диафрагмы, принцип управления расходом, конструкции, 14 типы и типоразмеры постоянных и регулируемых дросселей, типовое Регуляторы потока. Устройство, 15 принцип работы, технические характеристики, типовое применение.

Пропорциональные гидравлические аппараты, регулируемые устройства гидроавтоматики, гидроусилители 16 мощности, типы обратных связей,

DIDACTIC

электрогидравлические усилители Надежность гидравлических приводов, особенности эксплуатации и ремонта.

4.5. Курсовая работа Целью выполнения курсовой работы является практическое освоение методики проектирования гидропривода, методов расчета и обоснования выбора параметров гидравлического оборудования.

Объектом разработки в курсовой работе является адаптированная схема управления гидроприводом металлургического оборудования.

Исходными данными для работы являются:

а) назначение и функции механизма (гидропривода);

б) принципиальная схема управления гидроприводом;

в) механические параметры движения гидродвигателя (усилия, скорости, перемещения);

г) условия эксплуатации (температура).

В пояснительной записке к курсовой работе разрабатываются следующие вопросы:

а) расчет (выбор) гидроцилиндра;

б) предварительный выбор насоса;

в) расчет трубопроводов;

г) выбор рабочей жидкости;

д) выбор гидравлических аппаратов;

е) расчет потерь давления на гидравлических сопротивлениях, уточнение параметров насоса, определение кпд привода.

В состав графической части работы входит принципиальная схема управления гидроприводом (формат А4) со спецификацией.

принципиальных схем гидроприводов и представлена наряду с методическими указаниями по выполнению работы в [].

Индивидуальные задания выдаются обучающимся в первую неделю семестра.

На выполнение работы предусмотрено 17 часов индивидуальной работы и 32 часа самостоятельной. В течение семестра осуществляется еженедельный контроль выполнения работы.

5. Образовательные технологии В учебном году наряду с традиционными (классическими) технологиями применяются активные и интерактивные формы занятий, объем которых составляет 25%.

Основной задачей данных форм является активное включение обучающихся в решение конкретных задач как во время занятий, так и в самостоятельной работе, с последующим коллективным (групповым) обсуждением результатов.

Активные методы применяются как при проведении лекционных, так и практических занятий, суммарным объемом не менее 20 % аудиторных.

Так при проведении лекционных занятий преподаватель формулирует проблемную ситуацию и предлагает ее к обсуждению группе. В ходе обсуждения, обмена мнениями, находится нужное техническое решение.

При проведении практических занятий на стенде FESTO-DIDACTIC студентам предлагается собрать по чертежу схему управления, опробовать ее.

Предлагается самостоятельно изменить схему или настройку гидроаппаратов (дросселей, клапанов), чтобы добиться требуемых результатов. При этом помимо группового обсуждения студенты используют оборудование, выполняют процедуры, воспроизводящие реальную профессиональную деятельность.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Текущий контроль успеваемости и аттестация осуществляются на основе консультациях), структура которой соответствует структуре учебного курса и позволяет осуществить поэтапный контроль. Кроме этого, степень освоения дисциплины контролируется и оценивается в ходе практических занятий, проходящих в режиме активного группового обсуждения проблемных учебных заданий с экспресс-опросом студентов.

По окончании семестра проводится промежуточная аттестация в виде защиты курсовой работы и устного экзамена 6.1 Контрольно-измерительные материалы для текущего контроля и промежуточной аттестации.

6.1.1. Контрольный опрос Структура системы гидропривода Преимущества и недостатки гидроприводов машин.

Принцип преобразования энергии в гидроцилиндрах. Расчет технических параметров цилиндров.

Типы, назначение, конструкции, условные обозначения гидроцилиндров.

Расчет конструктивных параметров гидроцилиндров.

Принцип преобразования энергии в гидромоторах (гидровращателях). Типы, конструкции, технические характеристики гидромоторов.

Назначение, принцип действия основных типов насосов для гидроприводов.

Технические характеристики насосов, рабочая характеристика и рабочая точка насосов.

Совместная работа насосов.

10. Выбор стандартных насосов.

11. Рабочие жидкости для систем гидропривода, общие требования к свойствам.

12. Физические и эксплуатационные свойства рабочих жидкостей гидроприводов.

13. Выбор рабочей жидкости для конкретных условий и режимов эксплуатации.

14. Назначение, устройство, типы гидравлических аккумуляторов. Особенности эксплуатации.

15. Общая характеристика гидравлических управляющих и регулирующих аппаратов (клапанов).

16. Гидравлические золотниковые распределители. Устройство, назначение, типы, применение.

17. Технические характеристики, способы управления, номенклатура распределителей.

18. Запорные, обратные клапаны и гидрозамки.

19. Напорные клапаны – типы, устройство, условные обозначения, технические характеристики.

20. Типовые применения напорных клапанов в гидроприводах.

21. Редукционные клапаны: устройство, типы, технические характеристики, типовое применение в гидроприводах.

22. Гидравлические аппараты управления расходом (поточные клапаны). Общая характеристика и принцип управления.

23. Основные типы и устройство поточных клапанов.

24. Совместная работа дросселя с переливным клапаном. Способы установки дросселей в схемы управления.

25. Регуляторы потока. Устройство и принцип регулирования.

26. Типы регулируемых дросселей.

27. Золотниковые дросселирующие гидрораспределители.

28. Гидравлические усилители мощности, обратные связи, электромеханические преобразователи.

29. Электрогидравлические усилители мощности (сервоклапаны).

30. Фильтрация рабочей жидкости. Типы и установка фильтров.

31. Теплообменники, трубопроводы, уплотнения.

32. Особенности эксплуатации и ремонта систем гидропривода.

6.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы методическими указаниями (2010 г., тираж 100 экз.).

Тематика курсовой работы предусматривает 16 вариантов профессионально ориентированных заданий на разработку системы гидропривода.

Информационное обеспечение самостоятельной работы включает перечень интернет-ресурсов, библиотечный фонд нормативно-справочной литературы, а также нормативно-справочный фонд кафедры.

6.3. Рейтинговая система оценки знаний Практические занятия – 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:

1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник: Библиотека инструктора.-4-е изд. перераб. и дОП -М.: Машиностроение, 2004, -512с.: ил.

2. Лепешкин А.В. Гидравлика и гидропневмопривод./ Лепешкин А.В., Шейпак А.А. – 3-е изд. Стереотип. – М.: МГИУ, 2005. – 352 с.: пл.

3. Гидравлика и гидропривод: Учебное пособие/ Гудилин Н.С., Кривенко Е.Н., Маховиков Б.С., Пастоев И.Л. Под общей ред. И.Л. Пастоева – 3-е изд. Стер. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. – 4. Цупров А.Н. Основы металлургического гидропривода. Учеб. пособие/ А.Н.

Цупров, А.П. Жильцов, Н.А. Чиченев. – Липецк, ЛГТУ, 2008. – 306 с.

5. Лепешкин А.В. Гидравлические и пневматические системы [Текст]. Учебник.

Лепешкин А.В., Михайлин А.А. - 4-е изд. стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 336 с. /Среднее профессиональное образование/.

6. Гидропривод металлургических машин [Текст]./ Басков С.Н., Иванов С.А., Точилкин В.В., Филатов А.Н. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2006. с.

7. Свешников В.К. Гидрооборудование: Международный справочник.

Номенклатура, параметры, размеры и взаимозаменяемость. В 3-х кн. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ»». Книга 1. Насосы и гидродвигателя. 2001.

360 с. Книга 2. Гидроаппаратура. 2002. 508 с. Книга 3. Вспомогательные элементы гидропривода. 2003. 480 с.

8. Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Гидропривод машин» для студентов специальности «Металлургические машины и оборудование», № 2119, Липецк, 2010, 42 с. Сост. А.Н. Цупров.

б) дополнительная литература:

1. Данилов Ю.А. Аппаратура объемных гидроприводов: Рабочие процессы и характеристики / Ю.А. Данилов, Ю.Л. Кирилловский, Ю.Г. Колпаков. – М.:

Машиностроение, 1990 - 271 [1]с.: ил.

2. Бим-Бад Б.М. Атлас конструкций гидромашин и гидропередач [Текст]. Учеб.

пособие для студентов машиностроительных специальностей / Бим-Бад Б.М., Кабаков Н.Г., Стесин С.П. – М.: ИНФРА – М., 2004. – 136 с.: ил. /Высшее образование/.

3. Каверзин С.В. Сборник задач по гидравлике и гудроприводу: Учеб. пособие. – Красноярск: КСТУ, 1999. – 35 с.

4. Медведев В.Ф. Гидравлика и гидравлические машины: Учебн. пособие. – Минск: Высш. шк. 1998. – 311с.: ил.

5. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: [Учебн. пособие для машиностроит. спец. вузов/ Б.Б.Некрасов и др.]. Под ред. Б.Б. Некрасова. – М.:

Высш. школа, 1989. – 191 [1] с.: ил.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. www.mexanik.net.ru 2. www.bookshunt.ru 3. www.elibrary.agni-rt.ru:8000/ 4. www.bamper.info/ 5. www. Magentabook.com/ 6. www.twirpx.com/ 7. www.bibliofond.ru 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины - интерактивный компьютерный комплекс для электронного сопровождения лекций;

- комплект объемных разрезных моделей гидроаппаратов;

-комплекс «FESTO-DIDACTIC» для получения практических навыков наладки и настройки схем управления гидроприводом.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки «Технологические машины и оборудование» и профилю «Металлургические машины и оборудование»

Программа одобрена на заседании кафедры металлургического оборудования 23.09.2011 г., протокол № Зав. кафедрой металлургического оборудования, председатель ОПН А.П. Жильцов