Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА»

Факультет «Лесопромышленный»

Кафедра «Теория и конструирование машин»

ПРОГРАММА

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА

В АСПИРАНТУРУ

Дисциплина «Подъемно-транспортные машины»

Кафедра «Теория и конструирование машин»

ведет подготовку в аспирантуре по специальности научных работников Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок»

Москва - Программа для подготовки к сдаче конкурсно - вступительного экзамена в аспирантуру по специальной дисциплине по кафедре «Теория и конструирование машин» составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования - ФГОС ВПО ( специалитет и магистратура), а также Положения о подготовке научно-педагогических кадров в системе послевузовского профессионального образования в Российской Федерации, утвержденного приказом Министерства общего и профессионального образования РФ от марта 1998 г. № 814 (п. 40).

Программа вступительного экзамена утверждена Ученым Советом МГУЛеса :

протокол № 630/73 от 26 октября 2012 года.

Программа рассмотрена и одобрена научно-методической комиссией Управления по подготовке научно - педагогических кадров:

ютокол № 4 - 57/113 нмк от 26 сентября 2012 года.

Председатель, проректор по научно^рзбЬте 9? _ ь ' " 'у^ДЙРФ'» д.т.н. Запруднов В.И.

Согласовано: // Начальник Управления по подготовке научно - педагогических кадров доц., к.т.н. Якушина И.М.

Декан факультета доц., к.т.н. Быковский М.А.

Сведения о разработчиках Программа вступительного экзамена разработана и одобрена на заседании кафедры «Теория и конструирование машин».

Протокол № 7 от 31 августа 2012 года проф., д.т.н. Шимкович Д.Г.

Зав. кафедрой проф., д.т.н. Шимкович Д.Г.

Разработчики проф., к.т.н. Ill уть Г.Е.

Требования к поступающим в аспирантуру:

- наличие высшего образования (диплом магистра или специалиста, по профильному направлению);

- наличие задела по научной работе (научных публикаций или реферата по теме диссертационной работе).

Основная цель экзамена - определить уровень сформированное™ у будущего аспиранта способности осуществлять профессиональную коммуникацию и готовность к межкультурному, научному общению.

Программа нацелена на выявление готовности специалиста заниматься подготовкой в системе послевузовского профессионального образования в соответствии с профессиональным стандартом и возможностью повышения уровня образования, научной и педагогической квалификации. Будущий аспирант должен продемонстрировать накопленные умения и навыки.

Общие профессиональные компетенции поступающих в аспирантуру в соответствии с уровнем высшего профессионального образования:

- способность демонстрировать и применять полученные знания по профильному направлению;

- владение приёмами и методами дискуссии и коммуникативной деятельности в условиях профессионального сообщества;

- способность участвовать в коллективном научном исследовании;

- способность самоорганизации;

- умение профессионально излагать полученные знания профильного направления;

- владение культурой и логикой научного общения;

- способность модифицировать и адаптировать полученные в вузе знания к выбранной профессиональной научной деятельности.

Содержание дисциплины вступительное экзамена в аспирантуру по кафедре:

Тема 1. Назначение подъемно-транспортных машин Назначение и роль подъёмно-транспортных машин (ПТМ) в производственных процессах и механизации и автоматизации операций на погрузочно-разгрузочных и штабелевочных работах. Технологические основы применения ПТМ лесозаготовительной промышленности.

Краткий исторический обзор развития подъёмно-транспортной техники. Современные достижения отечественного и зарубежного подъёмно-транспортного машиностроения в области механизации тяжелых и трудоёмких процессов производства. Социальные аспекты применения ПТМ в народном хозяйстве.

ПТМ - основа механизации и автоматизации операций на технологических фазах производства, на внутрицеховых, внутризаводских и складских работах, их влияние на экономику производственной деятельности предприятий.

Тема 2. Общие сведения о механизмах и машинах Кинематическая пара, кинематическая цепь. Степень подвижности кинематической цепи. Механизм и машина.

Машина как искусственное соединение материальных тел, предназначенное для облегчения или замены физического, или умственного труда человека и увеличения его про извод ител ьности.

Машина - приводы и рабочие (технологические) органы. Машинный агрегат.

Передаточные механизмы. Контрольно-управляющие и счетно-решающие устройства.

Машины - автоматы и автоматические линии.

Механизмы для преобразования видов движения: вращательного в возвратнопоступательное; вращательного во вращательное же, но с другими параметрами. Механизмы стержневые, кулачковые, канатные, винтовые, реечные. Передачи зубчатые, червячные, цепные, ременные, фрикционные, гидравлические, пневматические.

Геометрия и кинематика плоских механизмов. Построение планов положений меха­ низмов, Построение траекторий точек звеньев механизмов. Построение планов скоростей и ускорений.

Силовое исследование механизмов. Силовой расчет плоских механизмов.

Движение механизма под действием заданных сил. Работа сил и моментов сил.

Кинетическая энергия механизма. Приведенная масса и приведенный момент инерции.

Уравнение движения механизма Неравномерность движения. Периоды и режимы движения.

Средняя скорость и коэффициент неравномерности движения.

Регулирование движения машин. Определение момента инерции маховика при постоянном и переменном приведенном моменте инерции.

Уравновешивание масс. Уравновешивание вращающихся масс. Статическая и динамическая балансировка.

Тема 3. Общие правила расчета и проектирования механизмов, машин и их деталей Определение понятий «деталь» и «сборочная единица». Классификация деталей машин:

корпусные детали, соединения, передачи, оси, валы, муфты, подшипники, пружины и т.д.

Причины выхода из строя деталей машин и основные критерии их работоспособности:

прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, вибростойкость. Учет фактора времени и переменности режима работы.

Соединения деталей машин. Классификация соединений. Соединения разъёмные и неразъёмные. Соединения с помощью резьбовых деталей и их расчет на прочность.

Сварные соединения. Достоинства и недостатки сварных соединений. Виды сварных соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые. Расчет на прочность.

Заклепочные соединения. Достоинства, недостатки и области применения заклепочных соединений. Типовые конструкции заклепочных соединений. Расчеты на прочность..

Шпоночные и шлицевые соединения. Типы шпонок. Области применения. Подбор шпонок по стандартам и расчет прочности шпоночного соединения. Шлицевые (зубчатые) соединения, их виды, области применения и расчет прочности.

Передачи. Назначение и роль передач в машинах. Классификация передач. Передачи трением и передачи зацеплением. Передачи ступенчатого и бесступенчатого регулирования передаточного числа. Разбивка общего передаточного числа по ступеням. Расчет крутящих моментов на валах.

Фрикционные передачи и вариаторы. Принцип работы. Области применения и общие эксплуатационные характеристики. Элементы конструкции. Материалы.

Бесступенчатые фрикционные передачи-вариаторы: лобовые, конусные, дисковые, шаровые, торовые. Кинематика передач.

Ременные передачи Общие сведения и характеристики ременных передач плоским и клиновым ремнем. Материалы ремней. Стандарты на ремни. Соединение плоских ремней.

Геометрия и кинематика ременных передач. Энергетические и силовые зависимости параметров ременных передач. Упругое скольжение и буксование ремней. Кривые скольжения. Использование кривых скольжения для расчета размеров ременных передач.

Шкивы ременных передач.

Зубчатые передачи. Геометрия и кинематика зубчатого зацепления и передач. ГОСТы на параметры зацепления и передач. Причины разрушения зубьев. Материалы и выбор твердости зубьев передач. Расчет размеров цилиндрических зубчатых колес по допускаемым контактным напряжениям и расчет допускаемых напряжений, исходя из режима эксплуатации, срока службы передачи. Напряжения изгиба в зубьях и проверка прочности зубьев на изгибе.

Конические зубчатые колеса. Основные сведения по геометрии и кинематике передач.

Расчет размеров конических зубчатых передач по расчетным допускаемым напряжениям (контактным и изгиба).

Червячные передачи. Основные понятия и определения. Геометрия и кинематика червячных передач. Виды червяков: архимедов, эвольвентный, конволютный. Материалы червячных передач. Расчет по допускаемым контактным и изгибным напряжениям. Тепловой расчет.

Цепные передачи. Конструкция цепной передачи. Типы приводных цепей. Звездочки для цепей. Выбор числа зубьев звездочек. Определение межосевого расстояния в зависимости от шага цепи. Причины выхода из строя цепных передач. Расчет цепей на прочность и долговечность.

Оси и валы. Условия работы осей и валов в машинах. Критерии работоспособности:

прочность, жесткость, усталость материала, колебания недопустимой интенсивности.

Материалы валов и осей, допускаемые напряжения и расчет на прочность. Конструирование валов.

Муфты для соединения валов. Классификация муфт. Выбор муфт по нормалям и стан­ дартам. Расчет элементов муфт на прочность, износостойкость, нагрев. Материалы для изготовления деталей муфт.

Опоры осей и валов. Типы опор и области их применения: опоры качения и опоры скольжения. Материалы опор скольжения и расчеты опор скольжения по критерию удельной работы трения. Опоры качения, типы, области применения, стандарты на подшипники качения. Расчет нагрузок и подбор подшипников качения по каталогам.

Тема 4. Конструкция и основные расчеты подъемно-транспортных устройств Виды и характеристики грузов и особенности их перемещения. Штабелирование, пакетирование и контейнеризация. Основные схемы перегрузочных операций в отрасли.

Внутрицеховые, внутризаводские и складские транспортные грузопотоки. Общая классификация ПГМ. Термины и определения. Техника безопасности при эксплуатации подъёмно-транспортного оборудования. Нормы Госгортехнадзора.

Механические грузоподъёмные и транспортные устройства. Классификация, область применения, характеристики подъёмно-транспортных устройств. Специальные детали и узлы грузоподъемных машин: канаты и их крепление, цепи, блоки и полиспасты, барабаны канатные, звездочки для цепей, крюки и крюковые подвески, остановы и тормоза.

Грузозахватные устройства и приспособления для штучных и сыпучих грузов.

Грузоподъёмные механизмы: домкраты, лебедки, канатные подъёмники, подвесное подъёмное оборудование. Требования, предъявляемые к грузоподъёмным механизмам.

Основные расчеты грузоподъёмных устройств.

Краны. Назначение и классификация кранов. Типы кранов: поворотные стационарные стреловые краны, передвижные стреловые краны, башенные и портальные краны, козловые, мостовые и кабельные краны.

Расчет тяговых усилий в канатах, мощности механизмов кранов и производительности.

Основные правила технической эксплуатации кранов.

Транспортные устройства непрерывного действия с гибким тяговым органом.

Назначение и классификация.

Ленточные конвейеры. Основные узлы и детали ленточных конвейеров. Конструкция конвейеров и загрузочно-разгрузочных устройств к ним. Расчет основных конструктивных параметров ленточных конвейеров.

Цепные конвейеры. Конструкции конвейеров с плоской пространственной трассой.

Основные элементы цепных конвейеров: тяговые цепи, звездочки, поддерживающие и направляющие устройства для цепей натяжные устройства. Расчет основных конструктивных параметров цепных конвейеров. Скребковые конвейеры.

Транспортные устройства непрерывного действия без гибкого тягового органа:

винтовые конвейеры. Основные расчеты конструктивных параметров транспортных устройств без гибкого тягового органа.

Пневматический и гидравлический транспорт. Принцип действия.

пневмотранспортных установок. Капсул ьный пневмотранспорт. Гидравлический трубопроводный транспорт твердых тел. Основные понятия и принцип действия.

Применение подъёмно-транспортных устройств в поточном производстве и в автоматических линиях. Роль транспортирующих устройств в поточном и автоматизированном производстве. Роботы и их использование в промышленности.

Контрольные вопросы для подготовки к вступительному экзамену:

1. Понятие машины и механизма. Примеры.

2. Кинематическая цепь, звенья, кинематические пары.

3. Классификация кинематических пар. Класс кинематической пары 4. Число степеней свободы механизма.

5. Основные виды плоских механизмов.

6. Кинематический анализ плоских механизмов.

7. Основная теорему зацепления. Понятие об эвольвентном профиле и его основных свойствах, 8. Назначение и классификация передач зацеплением. Силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи.

9. Силовой анализ механизма методом кинетостатики.

10. Уравновешивание главного вектора сил инерции плоского механизма.

11. Динамическая балансировка ротора.

12. Трение скольжения в кинематических парах механизмов.

13. Трение скольжения в поступательной кинематической паре. Самоторможение.

14. Трение скольжения в шарнирах. Круг трения.

15. Коэффициент полезного действия механизма.

16. Уравнения движения машинного агрегата с многозвенным механизмом.

17. Виды кулачковых механизмов и область их применения.

18. Машиностроительные материалы.

19. Допускаемые напряжения.

20. Общие сведения о соединениях деталей машин.

21. Резьбы и резьбовые детали для соединения деталей машин 22. Основные типы резьб.

23. Расчёт деталей резьбовых соединений на прочность.

24. Шпоночные соединения. Материалы шпонок и допускаемые напряжения.

25. Расчёт соединения с призматической шпонкой.

26. Зубчатые (шлицевые) соединения, их виды и области применения.

27. Сварные соединения.

28. Расчет на прочность сварных соединений.

29. Соединения с натягом.

30. Механические передачи. Классификация и определение основных параметров.

31. Ременные передачи.

32. Методика расчета клиноременной передачи.

33. Фрикционные вариаторы.

34. Основы расчета фрикционных вариаторов.

35. Зубчатые передачи. Общие сведения.

36. Критерии работоспособности зубчатых передач.

37. Материалы, термообработка и допускаемые напряжения для зубчатых колес.

38. Силы в зацеплении передач. Расчетная нагрузка.

39. Расчет прочности зубьев по контактным напряжениям.

40. Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.

41. Планетарные зубчатые передачи.

42. Червячные передачи. Конструкция и расчет.

43. Цепные передачи.

44. Валы и оси.

45. Проектировочный расчет валов.

46. Проверочный расчет валов на усталостную прочность.

47. Опоры осей и валов.

48. Типы подшипников скольжения и материалы для их изготовления. Расчет.

49. Подшипники качения. Расчет подшипников качения на долговечность.

50. Муфты, Классификация муфт.

51. Классификация грузоподъёмных машин.

52. Назначение грузоподъёмных машин.

53. Основные механизмы грузоподъёмных машин.

54. Канаты грузоподъёмных машин.

55. Полиспасты.

56. Барабаны грузоподъёмных машин.

57. Тормоза грузоподъёмных машин.

58. Механизмы подъёма груза.

59. Механизмы передвижения.

60. Механизмы поворота стрелы крана.

61. Механизмы изменения вылета стрелы.

62. Устойчивость стреловых кранов.

63. Назначение, области применения и классификация транспортирующих машин.

64. Ленточные конвейеры. Устройства и основные части.

65. Ленты конвейеров, определение ширины ленты 66. Определение усилий в ленте.

67. Выбор привода конвейера, 68. Цепные конвейеры. Устройства и основные части.

69. Цепи конвейеров.

70. Особенности определения усилия в цепи конвейера.

71. Динамика цепного привода.

72. Выбор привода цепного конвейера.

73. Роликовые конвейры.

74. Винтовые конвейеры.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1. Таубер Б.А. Подъёмно-транспортные машины. М.: Лесная промышленность, 2 Тимофеев Г. А. Теория машин и механизмов: курс лекций. М.: ИД Юрайт, 3. Иванов М.Н, Финогенов В. А. Детали машин. М.: Высшая школа, Дополнительная литература 4. Артоболевский И И. Теория машин и механизмов. М.: Наука, 5. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. М.: Высшая школа, 6. Карлинский З.И. Пневмоконтейнерные трубопроводные системы. М.: МГУ Л, 2001, 190 с.

7 Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 8. Иванов Г.А., Константинов В.Ф. Детали машин и основы конструирования. М.: МГУЛ,