Программа вступительного испытания по специальной дисциплине направления 15.06.01 Машиностроение» разработана на основе требований, установленных паспортами научных

специальностей 05.02.08, 05.04.02, 05.05.03, 05.05.04 (профилей подготовки), входящих в

данное направление.

Вопросы к вступительному испытанию в аспирантуру по специальности 05.02.08 –

Технология машиностроения

Введение

В основу настоящей программы положены основы и важнейшие научные положения технологии машиностроения, исследования связей (физических, химических, размерных, временных, информационных, экономических и организационных) осуществляемых с целью совершенствования существующих и создания новых технологических процессов и методов обработки и сборки изделий машиностроения требуемого качества с минимальными затратами труда, материальных и энергетических ресурсов.

Жизненный цикл изделий машиностроения, их функциональное назначение и качество Функциональное назначение изделий машиностроения. Эксплуатационные свойства деталей машин и их соединений – статическая и усталостная прочность, поверхностная контактная статическая и динамическая прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, контактная жесткость, прочность посадок.

Качество машин. Показатели качества машин – единичные и комплексные, эксплуатационные и производственные. Показатели назначения, надежность (безотказность, долговечность), ремонтопригодность, сохраняемость, эргономичность. Трудоемкость, энергоемкость, блочность, методы определения показателей качества машин.

Качество деталей машин и их соединений. Точность деталей и ее показатели. Качество поверхностного слоя деталей. Геометрические характеристики –шероховатости, волнистости, макроотклонения. Показатели физико-механических свойств поверхностных слоев деталей машин. Характеристики точности соединений области применения посадок с зазором, с натягом и переходных посадок.

Понятия – изделие, машина, сборочная единица, деталь, заготовка. Жизненный цикл машиностроительных изделий и их технологическая составляющая. Технологическая подготовка производства. Основные понятия и определения в технологии машиностроения – технологический процесс, операция, переход, рабочий ход, установ, позиция и др.

Классификация технологических процессов – единичный, типовой, групповой, модульный.

Детализация описания технологических процессов – маршрутное, операционное, маршрутнооперационное.

Система связей (физических, химических, размерных, временных, информационных, экономических и организационных) в машиностроении Преобразование связей в процессе проектирования машин. Разработка размерных связей в машине. Конструкторские и технологические размерные цепи.

Временные связи в производственном процессе и их компоненты. Виды и формы организации производственных процессов. Структуры временных связей в операциях технологического процесса.

Информационные связи в производственном процессе и их структура. Свойства технологической информации. Технологические задачи и их информационное обеспечение.

Задачи технологов в разработке информационных процессов.

Экономические связи в производственном процессе. Сокращение расходов на материалы, заработную плату, содержание, амортизацию и эксплуатацию средств труда, накладных расходов.

Технологичность конструкций изделий машиностроения Определение, классификация и номенклатура показателей технологичности конструкций машиностроительных изделий. Основные показатели технологичности конструкций изделий – трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, технологическая себестоимость. Методы и приемы отработки конструкций изделий на технологичность.

Требования к обеспечению технологичности конструкций изделий машиностроения.

Применение прогрессивных материалов и технологий. Обеспечение технологичности конструкций деталей машин, их соединений и сборочных единиц.

Технологический контроль конструкторской документации. Особенности технологического контроля и порядок его проведения. Связь технологического контроля с нормоконтролем.

Оформление и учет результатов технологического контроля.

Технологическое обеспечение точности изделий машиностроения Размерно-точностной анализ технологических процессов.

Расчет суммарной погрешности обработки и ее составляющих: погрешности от упругих деформаций технологической системы, погрешности от размерного износа инструмента, погрешность от температурной деформаций, погрешности настройки технологической системы, погрешности обусловленной геометрической неточностью станка, погрешности от перераспределения остаточных напряжений в заготовке.

Погрешность установки и ее расчет. Определение погрешностей базирования, закрепления и приспособления.

Случайные погрешности обработки. Законы рассеивания размеров: Гаусса, Симпсона, Максвелла, равной вероятности. Точечные диаграммы.

Обеспечение точности обработки деталей и сборки машин.

Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя деталей машин с условиями их обработки для лезвийных, алмазно-абразивных, отделочно-упрочняющих, физических, химических и комбинированных методов.

Методология технологического обеспечения качества поверхностного слоя деталей машин при технологической подготовке производства и при изготовлении.

Влияние состояния металлорежущего оборудования и технологической оснастки на параметры качества поверхностного слоя деталей машин и надежность их технологического обеспечения.

Технологическое создание закономерно – изменяющегося качества поверхностного слоя деталей машин.

Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей машин Изменение качества поверхностного слоя деталей при эксплуатации.

Технологическое обеспечение контактной жесткости и прочности, статической и усталостной прочности, коррозионной стойкости, износостойкости, герметичности, прочности посадок.

Технологическое повышение долговечности и безотказности изделий машиностроения.

Технологическая наследственность в машиностроении Технологическая наследственность на всей стадиях жизненного цикла изделия.

Технологическая наследственность в точности качестве поверхностного слоя деталей машин. Технологическая наследственность при эксплуатации.

Технологическое снижение цены изделий машиностроения Понятие о себестоимости машины и ее деталей. Основные методы определения себестоимости.

Определение расходов на материал и заработную плату. Основы технического нормирования. Определение расходов на содержание и амортизацию средств труда. Определение накладных и налоговых расходов.

Выбор наиболее экономичного варианта технологического процесса.

Определение цены изделий машиностроения с учетом их качества.

Математическое моделирование технологических процессов, методов изготовления деталей и сборки изделий машиностроения. Автоматизированные системы научных исследований в технологии машиностроения Методы теоретических исследований в технологии машиностроения. Физическое представление процессов и их математическое описание.

Методы экспериментальных исследований в технологии машиностроения. Классический эксперимент, дисперсионный анализ, планирование экстремальных экспериментов, множественный корреляционный и регрессионный анализ.

Автоматизированные системы при проведении научных исследований в технологии машиностроения. Машинный эксперимент.

Новые методы обработки и наукоемкие технологии Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки с целью повышения качества изделий машиностроения и снижения себестоимости их выпуска.

Отделочно-упрочняющие методы обработки деталей машин поверхностным пластическим деформированием.

Физические, химические и лазерные методы обработки.

Нанесение покрытий.

Комбинированные методы обработки и сборки.

Наукоемкие технологии.

Основы разработки технологических процессов изготовления машин Разработка технологических процессов изготовления деталей машин. Исходные данные и этапы разработки технологических процессов. Анализ технических требований чертежа и выявление технологических задач. Определение типа производства. Выбор заготовок и методов их изготовления. Составление маршрута технологического процесса. Разработка операций обработки заготовок. Припуски и их расчет.

Разработка прогрессивных технологических процессов. Типизация технологических процессов и групповая обработка. Особенности проектирования операций обработки заготовок на станках с ЧПУ. Разработка процессов обработки на агрегатных станках и автоматических линиях.

Автоматизация проектирования технологических процессов.

Разработка технологических процессов сборки. Исходные данные и общие положения.

Выбор организационной формы сборки. Разработка схемы сборки и маршрутного технологического процесса. Разработка технологических операций сборки. Соединения с натягом, клеевые и сварные соединения. Автоматизация проектирования технологических процессов сборки.

Управление технологическими процессами в машиностроении. Адаптивные системы управления.

Технология изготовления типовых узлов и деталей машин Сборка типовых узлов и механизмов. Монтаж подшипников скольжения и качения. Сборка зубчатых и червячных передач. Сборка резьбовых соединений.

Типовая технология изготовления ступенчатых валов.

Типовая технология изготовления зубчатых колес.

Типовая технология изготовления корпусных деталей.

Рекомендуемая литература 1. Суслов А.Г., Дальский А.М. Научные основы технологии машино-строения. М.:

Машиностроение, 2002. 302 с.

2. Технология машиностроения: в 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения: Учебник для ВУЗов. – 2е изд./ В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др.; Под ред. А.М.

Дальского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 564 с.

3. Технология машиностроения: в 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для ВУЗов. – 2е изд.,/ В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.И. Мельникова. – М.: Издво МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 640 с.

4. Колесов И.Н. Основы технологии машиностроения: Учеб. для машиностроит. спец.

ВУЗов. – 2е изд., испр. – М.: Высш. шк., 1999. 591 с.

5. Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3 «Технология изготовления деталей машин»/ А.М. Дальский, А.Г. Суслов, Ю.Ф. Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г. Суслова. – М.:

Машиностроение, 2000. 840 с.

6. Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-4 «Сборка машин»/ Соломенцев Ю.М., Гусев А.А. и др.; Под общ. ред. Ю.М.Соломенцева. – М.: Машиностроение, 2000. 760 с.

7. Справочник технолога-машиностроителя в 2х т. Т. 1/ Под ред. А.М. Дальского, А.Г.

Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5е изд. перераб. и доп. – Машиностроение-1, 8. Справочник технолога-машиностроителя в 2х т. Т. 2/ Под ред. А.М. Дальского, А.Г.

Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5е изд. перераб. и доп. – Машиностроение-1, 9. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве/ А.М.

Дальский, Б.М. Базров, А.С. Васильев и др./ Под ред. А.М. Дальского. – М.: Изд-во Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. – М.: Машиностроение, Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М.: Машиностроение, 2001.

Вопросы к вступительному испытанию в аспирантуру по специальности 05.04.02 – Тепловые двигатели Программа составлена с опорой на дисциплины направлений «Теплоэнергетика», «Энергомашиностроение», гидродинамических, механических, физико-химических и информационных процессов, протекающих в цилиндрах и системах поршневых двигателей внутреннего сгорания и двигателей с внешним подводом тепла.

Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания Термодинамические циклы поршневых двигателей. Параметры рабочих циклов. Анализ показателей циклов. Циклы комбинированных двигателей.

Рабочие тела в ДВС. Топлива, окислители, их основные свойства. Реакции сгорания жидких и газообразных топлив. Совершенное, несовершенное, полное и неполное сгорания топлива. Стехиометрическое количество воздуха, коэффициент избытка воздуха. Состав горючей смеси и продуктов сгорания. Теплота сгорания горючей смеси. Теплоемкость и внутренняя энергия смеси и продуктов сгорания.

Процессы газообмена в двигателях. Параметры рабочего тела в цилиндре в конце процессов выпуска и зарядки. Газообмен в 4-тактных двигателях. Фазы газораспределения.

Процессы выпуска, наполнения, продувки и дозарядки цилиндра. Показатели процессов газообмена. Суммарный коэффициент избытка воздуха. Коэффициенты наполнения и остаточных газов.

Газообмен в 2-тактных двигателях. Действительная и геометрическая степень сжатия.

Схемы газообмена. Основные периоды газообмена. Коэффициенты наполнения, остаточных газов, избытка продувочного тела, продувки, КПД очистки.

Процесс сжатия. Физические и химические процессы, протекающие в рабочем теле в процессе сжатия. Особенности процессов сжатия в двигателях с разделенными камерами сгорания.

Процессы смесеобразования в двигателях. Показатели качества горючей смеси. Внешнее и внутреннее смесеобразование. Испаряемость капель и пленок жидких топлив. Методы распыления жидких топлив и суспензий. Размеры капель и формы струи распыленного топлива. Объемное, пленочное, объемно-пленочное и послойное внутреннее смесеобразование.

Воспламенение горючих смесей. Распространение пламени по объему камер сгорания.

Фазы сгорания. Концентрационные пределы распространения фронта пламени. Сгорание в разделенных и неразделенных камерах. Скорость распространения фронта пламени, характеристики тепловыделения, период задержки воспламенения, продолжительность сгорания, максимальные давления сгорания, скорости нарастания давлений. Расчет параметров рабочего тела в период сгорания. Экспериментальные методы исследования сгорания. Токсичность продуктов сгорания, способы ее снижения. Механизмы образования токсичных веществ. Оценка экологической безопасности двигателей по полному жизненному циклу. Стандарты ISO 14000.

Процесс расширения. Теплоотдача в стенки, догорание топлива. Расчет состояния рабочего тела в процессе расширения.

Индикаторные и эффективные показатели двигателей. Среднее индикаторное давление.

Удельный индикаторный расход топлива, индикаторный КПД. Составляющие механических потерь. Среднее давление трения, мощность механических потерь, механический КПД. Среднее эффективное давление, эффективная мощность двигателя. Удельный, эффективный расход топлива, эффективный КПД двигателя.

Методы повышения эффективной мощности двигателя. Литровая мощность, поршневая мощность, комбинированные показатели. Наддув как способ повышения удельной мощности двигателя. Схемы комбинированных двигателей. Системы наддува.

Внешний и внутренний тепловой балансы двигателей. Составляющие теплового баланса.

Теплоотдача в двигателях и теплонапряженность деталей.

Режимы работы и характеристики двигателей. Совместная работа двигателей и потребителей мощности. Способы регулирования работы двигателей (качественное, количественное, смешанное регулирование, регулирование изменением объема).

Оптимизация рабочего процесса двигателей. Критерии оптимизации. Ограничения при оптимизации. Параметры оптимизации.

Конструирование двигателей внутреннего сгорания Принципы работы и классификация поршневых двигателей. Особенности устройства и работы отдельных видов поршневых двигателей (мотокомпрессора, роторно-поршневого двигателя, дизель-молота, мотовибраторов, мото-компрессора и мотогенератора газа, двигателя с внешним подводом теплоты).

Общие принципы конструирования двигателей. Компоновочные схемы двигателей. Типаж, мощностные ряды, агрегатирование. Основные показатели, характеризующие конструкции двигателей. Полный жизненный цикл двигателя. Этапы проектирования, автоматизированное CAD/CAM/CAE/PDM.

Методы расчетов на прочность деталей двигателей. Численные методы моделирования теплового и напряженно-деформированного состояния деталей. Метод конечных элементов.

Выбор расчетных режимов. Оценка прочности узлов и деталей двигателя с учетом переменной механической и тепловой нагрузок. Параметры, характеризующие надежность двигателей.

Поршни, поршневые пальцы и кольца, расчет их теплового и напряженнодеформированного состояния.

Шатуны, стержни шатунов, поршневые и кривошипные головки шатунов, шатунные болты и расчет их на прочность.

Коленчатые валы и маховики, определение их основных размеров и расчет на прочность.

Подшипники скольжения и качения. Основы гидродинамической теории смазки. Несущая способность. Тепловой расчет.

Системы управления фазами газораспределения. Механический, пневмогидравлический и электромагнитный приводы клапанов. Компоновка клапанных механизмов. Расчет на прочность деталей механизма газораспределения.

Органы газораспределения двухтактных двигателей; золотниковое газораспределение.

Фундаментные рамы, стойки и станины, картеры и поддоны, анализ конструкций, материалы, расчет на прочность.

Цилиндры и блоки цилиндров, втулки и головки (крышки) цилиндров. Анализ конструкций, материалы, расчеты на прочность.

Перспективы развития поршневых двигателей.

Динамика двигателей Классификация преобразующих механизмов поршневых двигателей. Кинематика кривошипно-шатунного механизма. Силы и моменты, действующие в двигателе. Внутренняя и внешняя неуравновешенности двигателя. Способы балансировки двигателей.

Крутильные, продольные, изгибные и связанные колебания коленчатых валов, приводов систем газораспределения и топливоподачи. Уравнения колебаний. Крутильные колебания разветвленных систем. Определение амплитуд колебаний и напряжений при резонансе. Способы демпфирования колебаний в поршневых двигателях.

Шум и вибрации в двигателях, их источники. Допустимые уровни. Снижение шума и вибраций.

Системы двигателей Топливные системы двигателей с внутренним смесеобразованием. Классификация. Состав и схемы линии низкого давления топливных систем. Топливоподающая аппаратура непосредственного действия.

Конструкция топливных насосов высокого давления. Проектирование и расчет топливного насоса высокого давления и его элементов.

Конструкции и расчет форсунок и насос-форсунок, их статические гидравлические характеристики, способы запирания форсунок. Проектирование и расчет форсунок.

Гидродинамический расчет процесса подачи топлива.

Системы многотопливных двигателей и системы для подачи тяжелых топлив.

Аккумуляторные системы с электронным управлением. Системы с мультипликаторами давления. Электрогидравлические форсунки. Специальные насосы высокого давления.

Топливная аппаратура двигателей с внешним смесеобразованием. Способы подачи топлива. Карбюрация, впрыск и смесеобразование. Течение двухфазных смесей. Карбюраторы.

Главная дозирующая и вспомогательные системы карбюратора. Многокамерные карбюраторы.

Системы впрыска бензина во впускной трубопровод. Пневмомеханическое и электронное регулирование. Центральный и распределенный впрыск. Конструкции, расчет насосов, форсунок, подогревателей и исполнительных устройств. Конструкции и свойства датчиков.

Системы впрыскивания бензина в цилиндр. Количественный и качественный способы регулирований мощности при непосредственном впрыске.

Системы питания газовых двигателей. Газовая аппаратура ДВС с принудительным и форкамерно-факельным зажиганием. Баллоны, испарители, редукторы, регуляторы давления, газосмесители, клапаны. Системы топливоподачи газожидкостных двигателей. Системы питания газодизелей. Состав систем и способы управления, конструкции элементов.

Системы охлаждения. Классификация, основные схемы. Системы жидкостного охлаждения. Охлаждающие жидкости и их характеристики. Система воздушного охлаждения, схема, конструкция дефлекторов.

Системы смазки, классификация, схемы, элементы системы и расчет их характеристик.

Системы впуска и выпуска. Трубопроводы. Воздушные фильтры. Охладители наддувочного воздуха. Глушители шума на впуске и выпуске. Настройка систем. Методы расчета и анализ конструкций. Моделирование течений газа в газовоздушном тракте двигателей.

Способы пуска двигателей. Пусковые качества. Способы облегчения запуска.

Система энергоснабжения установок ДВС, электрическая система пуска. Системы зажигания. Параметры систем. Системы с механическим прерывателем и бесконтактными датчиками. Адаптивные системы. Системы зажигания в составе систем электронного управления двигателем.

Способы нейтрализации отработавших газов. Дожигание, каталитическая нейтрализация, химические поглотители. Трехкомпонентные нейтрализаторы. Рециркуляция отработавших газов.

Системы вторичного использования теплоты. Системы утилизации теплоты выпускных газов и охлаждающих жидкостей двигателей.

Системы диагностирования двигателей. Виды диагностики. Методы и возможности безразборной диагностики. Средства обеспечения диагностики двигателей и его систем.

Агрегаты наддува двигателей Объемные компрессоры, характеристика и особенности работы. Принцип действия и рабочий процесс поршневого компрессора. Принцип действия и показатели роторных компрессоров. Принцип действия и особенности рабочего процесса роторно-винтового компрессора.

Центробежные компрессоры. Работа, затрачиваемая на сжатие воздуха. Процессы в P-V, iS, T-S диаграммах. Коэффициенты полезного действия. Расчет проточной части компрессора.

Входные устройства, типы, расчет параметров потока. Потери при течении воздуха через колесо.

Течение воздуха в диффузоре. Лопаточный и безлопаточный диффузоры. Профилирование лопаток. Течение воздуха в сборниках и улитках.

Газовые турбины для наддува ДВС. Активные и реактивные, осевые и радиальные турбины. Истечение газа из сопел. Обтекание газом решетки лопаток, потери в решетках. Работа газа на окружности рабочего колеса и коэффициенты полезного действия. Расчет решетки сопловых и рабочих лопаток. Принципы профилирования лопаток. Безлопаточный сопловой аппарат центростремительной турбины.

Особенности работы компрессоров и турбин в составе комбинированного двигателя.

Характеристики объемных и центробежных компрессоров и газовых турбин. Понятие об устойчивости работы центробежного и осевого компрессора. Помпаж. Регулирование турбокомпрессоров. Согласование характеристик поршневого двигателя и агрегатов наддува.

Основы научных исследований и испытаний двигателей Понятие измерения. Ошибки измерений. Виды испытаний двигателей. ГОСТы на испытания.

Преобразование неэлектрических величин в электрические. Первичные преобразователи.

Усилители. Формирователи. Аналого-цифровые преобразователи. Выходные устройства.

Осциллографы, потенциометры, мосты. Регистрация результатов. Измерение времени.

Измерение стационарных и переменных давлений. Приемники статического и полного давления. Датчики для измерения быстропеременных давлений. Индицирование.

Измерение стационарных и мгновенных расходов жидкостей и газов. Измерение скорости нестационарных потоков жидкостей и газов. Термоанемометр и лазерный допплеровский измеритель скорости. Ионный анемометр.

Измерение стационарных и нестационарных температур и тепловых потоков в ДВС.

Измерения температур в цилиндре двигателя. Токосъемники, бесконтактные способы передачи сигналов от датчиков.

Методы химического анализа газов в исследованиях ДВС. Классификация газоанализаторов. Дымомеры. Измерение содержания твердых частиц в выпускных газах.

Аппаратура и способы измерения шума и вибрации двигателя. Измерение общего уровня шума и уровня шума отдельных источников.

Оборудование боксов и лабораторий. Испытательные стенды. Гидравлические, электрические и индукторные тормоза и их характеристики. Согласование характеристик тормоза и двигателя. Автоматизированные измерительные комплексы. Интерфейс, средства сбора и первичной обработки сигналов, организация многоканального опроса и синхронизация.

Основные понятия математической теории эксперимента. Полные и дробные факторные планы. Планы для получения регрессий с взаимодействующими факторами. Центральные композиционные планы. Ортогональные и ротатабельные планы. Сверхнасыщенные и насыщенные планы. Выделение существующих факторов. Отсеивающие эксперименты.

Моделирование двигателей. Виды моделей. Физическое моделирование. Критерии подобия, методы их получения. Математическое моделирование. Классификация математических моделей.

Кибернетические модели.

Оценивание параметров математических моделей по результатам измерений. Общие положения теории оценивания. Вероятностный и гарантирующий методы.

Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания Системы автоматического управления (САУ) и регулирования (САР). Двигатель и регулятор как элементы САР. Установившиеся и неустановившиеся режимы работы. Статические и динамические характеристики. Устойчивость двигателей, самовыравнивание.

Дифференциальное уравнение двигателя как объекта регулирования по частоте вращения.

Передаточные функции и структурная схема двигателя. Динамические характеристики двигателя:

переходные процессы, частотные характеристики. Регуляторы прямого действия. Статические характеристики. Регуляторы непрямого действия. Исполнительные устройства регуляторов.

Серводвигатели. Конструктивные схемы и принцип действия. Передаточная функция и структурная схема.

Устойчивость САР. Критерии устойчивости Рауза-Гурвица, Михайлова, Найквиста, особенности их использования. Показатели работы САР. Прямые и косвенные показатели качества. Диаграмма Вышнеградского.

Нелинейные САР. Типовые нелинейности в САР двигателей. Особенности нелинейных САР - устойчивость и автоколебания.

Микропроцессорные устройства в системах управления двигателями. Элементы систем управления. Системы управления наддувом, газораспределением, рециркуляцией отработавших газов.

Автоматизация двигателей. Задачи автоматизации двигателей различного назначения.

Степени автоматизации двигателей. Автоматическая защита, сигнализация, диагностирование.

Автоматизация пуска и остановки. Дистанционное управление.

Химмотология Моторные нефтепродукты. Элементный, фракционный и групповой состав. Стабильность нефтепродуктов. Низкотемпературные свойства. Противопожарная безопасность. Токсичность нефтепродуктов.

Топлива для двигателей с принудительным воспламенением. Детонационная стойкость бензина и ее оценка. Методы определения октановых чисел. Ассортимент бензинов. Новые виды топлив.

Топливо для двигателей с воспламенением от сжатия. Классификация топлив.

Воспламеняемость топлив и методы ее оценки. Цетановое число и его влияние на пуск и рабочий процесс дизеля. Присадки к топливам.

Синтетические топлива, спирты, растительные масла.

Газообразные топлива. Природные, попутные, промышленные и генераторные газы.

Свойства газообразных топлив. Сжатые и сжиженные газы. Водород как топливо. Диметиловый эфир. Биогаз.

Использования каменного угля, горючих сланцев, древесины и других видов твердых топлив в ДВС.

Смазочные материалы и их классификация. Требования к моторным маслам. Присадки, улучшающие качество масел. Регенерация масел. Трансмиссионные масла, их классификация.

Пластические смазки.

Охлаждающие жидкости. Требования к охлаждающим жидкостям. Низкозамерзающие охлаждающие жидкости. Антифризы, тосолы. Пусковые жидкости. Условия применения.

Рекомендуемая основная литература:

1. Двигатели внутреннего сгорания. В 4 кн. Кн.2. Теория поршневых и комбинированных двигателей. Учеб. по специальности "Двигатели внутреннего сгорания"/ Орлин А.С., Круглов М.Г., Вырубов Д.Н., Иващенко Н.А. и др.; Под ред Орлина А.С., Круглова М.Г.

- 4-е издание, переработанное и дополненное.- М.: Машиностроение, 1983. - 372 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн.1. Теория рабочих процессов: Учеб./ Луканин В.Н., Морозов К.А., Хачиян А.С. и др.; Под ред Луканина В.Н. - М.: Высшая 3. Двигатели внутреннего сгорания. В 4 кн. Кн.3. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей: Учеб. по специальности "Двигатели внутреннего сгорания"/ Вырубов Д.Н., Ефимов С.И., Иващенко Н.А. и др.; Под ред Орлина А.С., Круглова М.Г. - 4-е издание, переработанное и дополненное.М.:Машиностроение, 1984.- 384 с.

4.Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн.2. Динамика и конструирование: Учеб./ Луканин В.Н., Алексеев И.В., Шатров М.Г. и др.; Под ред Луканина В.Н. - М.: Высшая 5. Двигатели внутреннего сгорания. В 4 кн. Кн.4. Системы поршневых и комбинированных двигателей. Учеб. по специальности "Двигатели внутреннего сгорания"/ Орлин А.С., Круглов М.Г., Вырубов Д.Н., Иващенко Н.А. и др.; Под ред Орлина А.С., Круглова М.Г.

- 4-е издание, переработанное и дополненное. -М.: Машиностроение, 1985, 456 с., илл.

Дополнительная литература:

1. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях.- М.: Машиностроение, 2. Астахов И.В. и др. Топливные системы и экономичность дизелей. -М.: Машиностроение, 3. Крутов В.И. Автоматическое регулирование и управление ДВС. - М.: Машиностроение, 4. Попык К.Г. Динамика автомобильных и тракторных двигателей. - М.: Высшая школа, 5. Круглов М.Г., Меднов А.А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Уч. Пособие. –М.: Машиностроение, 1988. –360 с.

6. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания:

Учебное пособие. - М.: Изд-во РУДН, 1998. - 214 с.

7. Токсичность отработавших газов / Марков В.А., Баширов Р.М., Кислов В.Г. и др. - Уфа:

8. Байков Б.П. Турбокомпрессоры для наддува дизелей: Справочное пособие. –Л.:

Машиностроение, 1985. - 200 с.

9.Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. – М.:

Машиностроение, 1985.

10. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: Учебник. - М.: Высшая 11. Иващенко Н.А., Вагнер В.А., Грехов Л.В. Дизельные топливные системы с электронным управлением: Учебно-практическое пособие. – Барнаул: Изд-во АлГТУ, 2000.–111 с.

Вопросы к вступительному испытанию в аспирантуру по специальности 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины Данная программа охватывает вопросы теории, конструирования, расчетов и испытаний следующих машин: легковые, грузовые автомобили, автобусы и автопоезда общетранспортного назначения; колесные и гусеничные тракторы сельскохозяйственного и промышленного назначения; многоцелевые и специальные колесные и гусеничные машины; специальные многоосные колесные шасси под монтаж установок больших габаритов и массы; мотоциклы и велосипеды.

Общие положения Базовые понятия в конструировании, расчетах и испытаниях транспортных машин.

Назначение и сферы использования. Классификация, параметры, положенные в основу классификации, типажи и типоразмерные ряды.

Технические требования, обуславливаемые назначением и областями использования машин с учетом этапов их «жизненного цикла».

Типы нормативных документов, регламентирующих структуру, состав, основные свойства и порядок создания машин разного назначения. Унификация и стандартизация.

Основы технико-экономической оценки эффективности.

Понятие о качестве и сертификации образцов. Особенности экологического воздействия на окружающую среду.

Теория движения колесной и гусеничной машины Колесная и гусеничная машина, как часть системы "машина-водитель-внешняя среда".

Статистическое и динамическое воздействие на машину. Взаимодействие колесного и гусеничного движителя с твердой опорной поверхностью при прямолинейном движении. Силы и моменты, действующие на колесо, физические и математические модели колесного и гусеничного движителя. Силовой и мощностной баланс колесного и гусеничного движителя. Влияние основных конструктивных параметров на тягово-экономические показатели работы колесного и гусеничного движителя. Математическая модель движения машины. Уравнение тягового и мощностного баланса машины. Тягово-скоростные свойства колесной и гусеничной машины.

Динамический фактор. Динамическая характеристика и мощностная диаграмма машины.

Построение динамической характеристики для машины с автоматической трансмиссией.

Топливно-экономическая характеристика.

Способы поворота колесной и гусеничной машины, показатели оценки поворотливости.

Боковой увод. Математическая модель криволинейного движения колесной и гусеничной машины. Нормальная, избыточная и недостаточная поворачиваемость. Влияние конструктивных и эксплуатационных параметров на поворотливость машины. Курсовая и траекторная устойчивость колесной и гусеничной машины. Влияние скорости машины, конструктивных параметров, углов увода и её развесовки на устойчивость движения. Оценочные показатели управляемости колесной и гусеничной машины.

Математическая модель движения колесной и гусеничной машины при торможении.

Тормозная диаграмма. Особенности торможения машин с прицепами и полуприцепами.

Геометрические характеристики дорожных поверхностей. Математическая модель движения колесной и гусеничной машины по периодическим и случайным поверхностям.

Продольные и поперечн0-угловые колебания машин. Показатели плавности хода и пути её повышения.

Физико-механические характеристики грунтовых поверхностей. Деформация грунта при воздействии нормальной, касательной и произвольно направленной нагрузке. Особенности качения колеса и движения гусеничного обвода по деформируемой поверхности. Уравнение тягового и мощностного балансов при движении по грунту. Оценочные показатели опорной и профильной проходимости.

Основные водоходные свойства плавающих колесных и гусеничных машин. Понятие об остойчивости, плавучести и подвижности плавающей машины.

Поворотливость, курсовая устойчивость, управляемость Принципы поворота колесных и гусеничных машин. Причины увода колес и гусениц при движении. Расчетные схемы поворота колесных и гусеничных машин. Критические скорости по заносу.

Уравнения криволинейного движения, кинематика и динамика процесса поворота. Методы построения траектории движения и коридора поворота.

Поворотливость многоосных колесных шасси, автопоездов с длинными прицепами.

Статическая и динамическая устойчивость, курсовая и боковая. Избыточная и недостаточная поворачиваемость. Влияние количества и расположения управляемых колес на устойчивость прямолинейного движения и поворачиваемость.

Поворот гусеничных машин в зависимости от типа механизма передачи мощности к бортам.

Влияние типа привода к колесам на поворотливость колесной машины.

Понятия об автоматизации управления движением машины. Эргономические требования.

Надежность. Испытания машин Основные понятия, определения и показатели надежности. Модели отказов агрегатов колесных и гусеничных машин. Вероятностные законы, используемые при анализе показателей надежности агрегатов машин. Расчет показателей надежности на этапе проектирования машин.

Экспериментально-расчетные методы расчета агрегатов машин на надежность. Виды лабораторных и дорожных испытаний. Принципы и методы форсированных испытаний.

Конструкции машин в целом их агрегатов Характерные конструктивные особенности каждого из типов колесных и гусеничных машин. Принципы их общей компоновки и способы реализации этих принципов. Основные конструктивные особенности несущих систем, силовых и трансмиссионных систем, ходовых систем, движителей, систем подрессоривания, систем отбора мощности, лебедок, агрегатов и систем, обеспечивающих работу машины в экстремальных условиях.

Расчет основных агрегатов машин Определение базовых параметров машины, выбор числа осей (опорных катков), удельных показателей и общих компоновочных решений.

Расчетные схемы типовых агрегатов (п. 8), уравнения связи между параметрами агрегатов и их функциональными свойствами. Способы рационального обеспечения функционального предназначения агрегата. Расчет прочности методом конечных элементов и особенности его применения для каждого агрегата. Применяемые допущения и ограничения. Оценка точности полученных расчетных данных.

Акустическая безопасность колесных и гусеничных машин. Методы снижения уровня шума и вибраций машин.

Динамические нагрузки в агрегатах колесных и гусеничных машин и методы их снижения.

Рекомендуемая литература 1. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. М.ф:

«Машиностроение». 1972.

2. Антонов Д.А. Теория устойчивости движения многоосных автомобилей. М.:

Машиностроение, 1978.

3. Асмус Т.У. и др. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями.

(Под редакцией Д. Хилларда и Дж. Спрингера). Перевод с английского. М.:

«Машиностроение». 1986.

4. Афанасьев Б.А., и др. Проектирование полноприводных колесных машин. Учебник для вузов. (под общей редакцией А.А.Полунгяна). М.: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, Т.1, 5. Афанасьев Б.А., и др. Проектирование полноприводных колесных машин. Учебник для вузов. (под общей редакцией А.А.Полунгяна). М.: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, Т.2, 6. Аэродинамика автомобиля, (под редакцией В.Г. Гухо). М.: «Машиностроение». 1987.

7. Балабин И.В. и др. Автотракторные колеса. Справочник, (под общей редакцией И.В.

Балабина). М.: «Машиностроение». 8. Барский И. Б. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение. 1968.

9. Бочаров Н.Ф. и др. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости.

М.: Машиностроение. 1983.

Высоцкий М.С. и др. Грузовые автомобили. М.: Машиностроение, 1979.

Гольд Б. В. и др. Основы прочности и долговечности автомобиля. М.:

Машиностроение. 1967.

Дмитриев А. А. и др. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин. М.: Машиностроение. 1976.

Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. М.:

Машиностроение. 1975.

Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. М. «Транспорт». 1976.

Кристи М.К., Красненьков В.И. Новые механизмы трансмиссий. М.:

Машиностроение. 1968.

Лефаров А.Х. Дифференциалы автомобилей и тягачей. М.: «Машиностроение».

Литвинов А. С. Управляемость и устойчивость автомобиля. М.: 1971.

Литвинов А.С. и др. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М.:

«Машиностроение». 1989.

Лысов М.И. Рулевое управление автомобилей. М.: «Машиностроение». 1972.

Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль. Перевод с чешского. М.:

«Машиностроение». 1987.

Носов Н.А. Расчет и конструирование гусеничных машин. М.: Машиностроение.

Осепчугов В.В. Автобусы. М.: «Машиностроение». 1971.

Певзнер Я.М. и др. Колебания автомобиля, (под. редакцией Я. М-Певзнера). М.:

Пирковский Ю.В., Шухман С.Б. Теория движения полноприводного автомобиля.

(Прикладные вопросы оптимизации конструкции шасси). Второе издание. М. ЮНИТИ.

Платонов В.Ф. Полноприводные автомобили. М.: Машиностроение. 1981.

Платонов В.Ф., Кожевников В.С. и др. Многоцелевые гусеничные шасси. М.:

Машиностроение. 1996.

Родионов В.Ф., Фиттерман Б.М. Проектирование легковых автомобилей. М.:

«Машиностроение». 1980.

Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. М.: Машиностроение. 1972.

Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин. М.: Машиностроение. 1990.

Фалькевич Б.С. Теория автомобиля. М.: Машгиз. 1963.

Энциклопедия машиностроения. Т. IV-15. Колесные и гусеничные машины. М.:

Машиностроение, 1995.

Яценко Н.Н. Колебания, прочность и форсированные испытания. М.:

Машиностроение. 1972.

Вопросы к вступительному испытанию в аспирантуру по специальности 05.05.04 – Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины В основу настоящей программы положены следующие разделы: приводы и системы управления; теоретические основы процессов взаимодействия рабочих органов со средой; машины для земляных, буровых и свайных работ; машины для переработки каменных материалов, приготовления и транспортирования бетонных смесей; машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог; механизированный инструмент и средства малой механизации строительства; грузоподъемные машины (устройство и основы расчета); специальные грузоподъемные машины; машины непрерывного транспорта; подвесные канатные дороги и кабельные краны; комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ; основы робототехники; общие вопросы эксплуатации, технического обслуживания и ремонта машин.

Общие положения Современный уровень, этапы и направления развития строительных, дорожных машин, подъемно-транспортной техники, а также научно-исследовательских и конструкторских работ в данной области. Их роль в комплексной механизации и автоматизации строительно-монтажных и подъемно-транспортных работ. Методы оптимизационного синтеза машин, их функциональных механизмов, комплектов и систем.

Методы моделирования, прогнозирования, исследований, расчета технологических параметров, проектирования, испытаний машин, комплектов и систем, исходя из условий их применения. Методы управления машинами, машинными комплектами и системами и контроля качества технологических процессов, выполняемых машинами. Методы повышения долговечности, надежности и безопасности эксплуатации машин, машинных комплектов и систем.

Методы технико-экономического анализа строительных и дорожных машин и комплексов.

Основные показатели, характеризующие эффективность работы машин и комплектов. Принципы унификации, блочности, агрегатирования конструкций. Производительность машин и комплектов.

Методы повышения производительности.

Управление качеством машин на этапе проектирования и изготовления. Требования техники безопасности, эргономики и эстетики.

Нормы и правила по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горного надзора (Госгортехнадзор).

Приводы и системы управления строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин Двигатели внутреннего сгорания, внешние характеристики. специальные требования к двигателям, используемым на строительных, дорожных и подъемно-транспортных машинах.

Гидроприводы и гидравлическое оборудование. Типовые схемы объёмных гидроприводов.

Основные элементы: насосы, моторы цилиндры. Распределительная и регулирующая аппаратура.

Выбор и расчёт основных параметров объёмных гидроприводов.

Гидродинамические системы приводов. Основные схемы использования гидродинамических приводов. Внешне характеристики и специальные требования к гидродинамическим приводам.

Электроприводы, дизель-электрический привод. Области применения. Основные принципиальные схемы и внешние характеристики, специальные требования.

Механические трансмиссии. Классификация, выбор типов механических передач и методы расчёта.

Механизмы привода со встроенными передачами: мотор-колеса, мотор-барабаны и др.

Методы расчета и моделирования динамических процессов в системах приводов и управления строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин.

Основы автоматизации систем управления строительных, дорожных и подъемнотранспортных машин. Классификация систем. Основные принципиальные схемы автоматизации управления. Основы функционирования системы: «оператор – привод - машина». Использование лазерной и микропроцессорной техники Расчёт основных подсистем, узлов и элементов строительных, дорожных и подъемнотранспортных машин Базовые тягачи, базовые машины, их тяговый баланс. Конструктивные схемы для различного агрегатирования и использования. Управление и маневренность при различных схемах.

Ходовое оборудование. Классификация, методы расчёта колесных и гусеничных движителей. Тяговые и скоростные характеристики.

Унифицированные узлы, их типоразмерные ряды, методы проектирования и оптимизации.

Главные параметры основных унифицированных узлов.

Характеристика и методы определения нагрузок, действующих на элементы, узлы и машину в целом. Случайный характер изменения нагрузок, действующих на рабочее оборудование. Основные статистические свойства и характеристики нагрузок. Методы расчёта динамических нагрузок. Колебания самоходных машин на транспортных режимах.

Эргономическая оценка уровней колебаний.

Обеспечение и повышение основных показателей надежности машин и комплектов на этапе проектирования. Характеристика факторов, определяющих надёжность машин:

конструктивные, технологические, эксплуатационные. Выбор показателей надёжности и установление их значений. Контроль и определение показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости машин на этапе проектирования и создания опытных образцов.

Методы, оборудование и аппаратура для исследования и испытаний машин. Ускоренные испытания элементов, узлов машины. Автоматизированные имитационные стенды. Планирование экспериментальных исследований. Анализ результатов и прогнозирования эксплуатационных показателей и свойств машины и комплектов.

Теоретические основы процессов взаимодействия рабочих органов строительных и дорожных машин со средой Процессы разработки грунтов и горных пород методами механического воздействия.

Классификация методов, физико-механические и прочностные характеристики грунтов и горных пород. Методы расчета сопротивления при разработке грунтов и горных пород. Применение для разрушения пород вибрации, термомеханических методов, средств гидромеханизации.

Дробление, обогащение продуктов дробления горных пород механическими методами и их классификация. Методы интенсификации дробления и обогащения горных пород.

Процессы, протекающие при перемешивании строительных смесей. Классификация методов перемешивания. Методы интенсификации процессов перемешивания.

Процессы уплотнения грунтов и строительных смесей. Методы статического уплотнения.

Методы вибрационного и виброударного воздействия на уплотняемую среду. Теоретические основы процесса уплотнения. Методы интенсификации процессов уплотнения. Методы оценки качества уплотнения.

Теоретические основы процесса взаимодействия рабочих органов уборочных машин со снегом, наледями.

Землеройные и землеройно-транспортные машины, машины для уплотнения грунтов и оборудование для буровых и свайных работ Общая классификация машин для земляных работ. Классификация экскава-торов и землеройно-транспортных машин и характеристика осуществляемых ими технологических процессов. Определение сопротивлений грунта резанию и копанию.

Одноковшовые экскаваторы. Классификация. Основные параметры экскаваторов. Рабочий процесс одноковшовых экскаваторов с различным рабочим оборудованием и приводом. Расчет производительности. Основные тенденции развития одноковшовых экскаваторов.

Конструктивные схемы. Кинематические схемы основных механизмов при одномоторном и многомоторном приводе. Структурные схемы гидропривода основных механизмов и их параметры. Системы и схемы управления механизмами экскаваторов при различных приводах.

Общий расчёт одноковшовых экскаваторов. Определение усилий, скоростей, мощностей и передаточных отношений основных механизмов. Статический и динамический расчёт.

Динамические расчётные схемы для основных механизмов, их анализ. Определение динамических нагрузок в механизмах привода и элементах металлоконструкций.

Конструкция и расчёт рабочего оборудования, поворотной платформы, нижней рамы и ходового оборудования. Анализ и сопоставление различных конструкций и области применения.

Экскаваторы непрерывного действия. Классификация и области применения.

Конструктивные схемы. Траншеекопатели с роторным и цепным рабочими органами.

Определение усилий на рабочих органах, скоростей движения и мощности.

Статический и динамический расчёт экскаваторов непрерывного действия.

Землеройно-транспортные машины: скреперы, бульдозеры, автогрейдеры, грейдерэлеваторы, колёсные погрузчики.

Классификация, основные параметры, конструктивные схемы и виды рабочего оборудования. Тенденции развития. Рабочий процесс и определение производительности. Общий и тяговый расчёты. Конструкции основных узлов. Типовые расчётные схемы машин.

Устойчивость машин. Расчёт основных элементов конструкции.

Машины для подготовительных работ. Кусторезы, корчеватели, рыхлите-ли.

Классификация, рабочий процесс. Расчёт основных параметров и определение производительности. Конструктивные схемы. Основы статического и динамического расчёта.

Машины для уплотнения грунтов. Классификация, область применения. Тяговый расчёт.

Выбор основных параметров и определение производительности. Особенности расчётных схем, их анализ и определение нагрузок. Расчёт основных элементов конструкции.

Машины и оборудование для буровых и свайных работ. Бурильные машины, классификация и область применения. Ударное и вращательное бурение. Оборудование для сооружения буронабивных свай. Конструкция и расчёт основных параметров бурильного оборудования.

Классификация и конструкция сваебойных молотов, вибропогружателей и шпунтовыдёрги-вателей.

Определение основных параметров сваебойного оборудования и расчёт основных элементов конструкций.

Особенности требований к эргономике, надёжности, безопасности и другим показателям качества и эффективности землеройных и землеройно-транспортных машин, машин для уплотнения грунтов, машин и оборудования для буровых и свайных работ. Дальнейшие пути их развития и совершенствования.

Машины и оборудование для дробления и сортировки материалов, приготовления и транспортирования бетонных смесей Классификация и конструкция машин для измельчения материалов. Основы расчёта геометрических, кинематических, энергетических параметров машин для дробления материалов.

Объемная и поверхностная теории дробления.

Классификация, конструкция оборудования для сортировки и обогащения материалов.

Основы механики плоских быстроходных грохотов. Оборудование для воздушной и гидравлической сепарации материалов. Физические основы процессов, расчет режимов работы оборудования.

Классификация и конструкция машин для приготовления бетонных и растворных смесей.

Принцип действия, конструкция, расчет производитель-ности и мощности гравитационных смесителей. Смесители принудительного действия. Основные схемы, режимы рабочего процесса.

Особенности рабочего процесса, области рационального применения.

Машины для транспортирования бетонных и растворных смесей: автобетоносмесители, бетоновозы, бетононасосы. Схемы, режимы рабочего процесса расчет мощности и производительности.

Оборудование для пневматического транспортирования бетонов и растворов, схемы аппаратов, режимы рабочего процесса.

Особенности требований к эргономике, надёжности, безопасности и другим показателям качества машин и оборудования для дробления и сортировки материалов, приготовления и транспортирования бетонной смеси.

Машины и автоматизированные комплекты для строительства покрытий автомобильных дорог и аэродромов и оборудование для содержания и ремонта дорог Классификация оборудования, машин и комплектов для строительства покрытий.

Комплекты машин для строительства асфальтобетонных покрытий. Оборудование для хранения, транспортировки и разогрева вяжущих материалов. Основы теории и расчёта.

Оборудование для приготовления асфальтобетонных смесей. Основные тенденции развития.

Методы расчета основных элементов и узлов асфальтобетоносмесителей. Хранилища асфальтобетонных смесей.

Машины и комплекты для укладки асфальтобетонной смеси. Теория рабочего процесса комплекта. Основы расчёта. Автоматизация процесса.

Комплекты машин для строительства цементобетонных покрытий. Характеристика машин и оборудования, составляющих комплект. Передвижные высокопроизводительные установки для приготовления цементных смесей. Технологический процесс. Оборудование для дозирования и перемешивания. Система транспортирования смеси. Автоматизированные комплекты машин для укладки смеси, уплотнения и отделки ее поверхности. Расчёт основных параметров и узлов комплекта.

Машины и комплекты для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов.

Классификация машин. Основы теории расчёта и расчёт основных машин, составляющих комплект.

Особенности требований к эргономике, надёжности, безопасности и другим показателям качества машин и автоматизированных комплектов для строительства покрытий автомобильных дорог и аэродромов и оборудования содержания и ремонта дорог, определяющих дальнейшие пути их развития и совершенствования.

Механизированный инструмент и другие средства малой механизации рабочих процессов в строительстве Назначение и область применения средств малой механизации. Роль ручных технологических и отделочных машин. Экономические показатели эффективности применения средств малой механизации.

Выбор основных параметров и типа двигателя для привода механизированного инструмента. Сравнительная оценка машин с электрическим, пневматическим, гидравлическим приводом, а также с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Особенности конструирования корпусных деталей и деталей отдельных механизмов.

Машины для отделочных и кровельных работ, классификация, конструкция и основы расчёта.

Ручные машины для монтажных работ, классификация. Конструкция и основы расчёта.

Вибраторы, классификация и область применения. Конструкция и основы расчёта.

Особенности требований к эргономике.

Подъемно-транспортные машины Общие положения расчета подъемно-транспортных машин. Классифи-кация, основные параметры, рабочий цикл. Виды и классификация нагрузок. Режим работы. Возможности регулирования скорости движения механизмов с приводами различных типов. Автоматизация управления и блокировки рабочих операций грузоподъемных кранов.

Канатные системы. Типы, классификация и назначение гибких органов. Расчет каната по правилам Госгортехнадзора. Причины разрушения канатов. Браковка канатов. Сравнение различных типов гибких органов. Барабаны и блоки для канатов. Расчет стенок барабанов.

Полиспасты. Схемы. Анализ влияния кратности полиспаста на параметры механизма. КПД блока и полиспаста при подъеме и опускании груза.

Грузозахватные устройства. Типы и области применения. Универсальные грузозахватные устройства. Специальные грузозахватные устройства - клещевые захваты, грейферы, электромагнитные, вакуумные захваты.

Конструкции. Основные расчетные положения.

Тормозные устройства. Типы и конструкции, расчет. Системы управления тормозами.

Выбор привода тормоза, расчетные зависимости. Тепловой расчет тормоза. Фрикционные материалы.

Механизмы грузоподъемных машин. Механизмы подъема груза, передвижения, поворота, изменения вылета. Кинематические схемы. Конструктивные решения. Общие расчетные зависимости. Периоды работы механизмов: разгон, установившееся движение и торможение.

Сопротивления движению. Определение потребной мощности двигателя. Определение тормозного момента. Устройства безопасности в крановых механизмах. Назначение и конструкции ограничителей. Противоугонные устройства принципиальные схемы, действующие нагрузки, расчет.

Определение сопротивлений при повороте крана. Опорно-поворотные устройства кранов на колонне. Кинематические схемы механизмов изменения вылета. Механизм с канатным полиспастом. Определение нагрузок на канат полиспаста в процессе изменения вылета.

Механизмы изменения вылета с гидравлическим приводом. Основные расчетные зависимости.

Устойчивость передвижных кранов. Устойчивость "собственная" и "грузовая". Нагрузки, учитываемые при определении устойчивости. Коэффициент устойчивости.

Способы управления кранами. Управление контроллерное, контакторное, дистанционное и телемеханическое по проводной или беспроводной связи. Полуавтоматическая и автоматическая работа кранов. Приборы безопасности. Применение телевидения для управления кранами.

Приборы и устройства безопасности. Предохранительные устройства, ограничители, указатели, ловители.

Бункеры, затворы, питатели. Анализ процесса истечения материала из бункера.

Сводообразование и способы борьбы с ним. Расчет давления груза на дно и стенки бункера.

Затворы бункеров. Особенности расчета бункерных затворов. Рациональный выбор типа, основные параметры и расчет питателей.

Грузоподъемные машины Специальные лебедки. Кинематические схемы, особенности работы, действующие нагрузки, расчет элементов. Грейферные лебедки. Лебедки с большой канатоемкостью. Канатоукладчики.

Стреловые краны. Стреловые системы, обеспечивающие горизонтальное перемещение груза. Кинематические схемы и нагрузки в элементах стреловых систем. Шарнирно-сочлененные стрелы. Уравновешивание стреловой системы. Механизмы изменения вылета стрелы портальных кранов. Кинематические схемы. Определение нагрузок и мощности электродвигателя. Опорноповоротные устройства и механизмы поворота кранов. Расчет нагрузок на катки. Сопротивление повороту. Оптимизация параметров стреловых и уравновешивающих устройств портальных кранов.

Строительные башенные краны. Типы, конструкции, устройство и характеристики передвижных и стационарных башенных крахов. Особенности ходовой части кранов.

Определение нагрузок для расчета механизмов кранов и металлической конструкции. Расчет механизмов с учетом динамических явлений при раздельной и совместной работе механизмов.

Защита крана от перегрузки.

Мостовые перегружатели и козловые краны. Типы, назначение и области применения.

Особенности конструкции тележки перегружателя. Особенности металлоконструкции и тележек однобалочных козловых кранов. Ограничители перекоса. Конструкции опор.

Самомонтирующиеся козловые краны. Расчет механизма передвижения тележки с учетом раскачивания груза.

Металлургические краны. Общие требования к металлургическому подъемнотранспортному оборудованию. Классификация. Кинематические схемы кранов, завалочных машин, литейных кранов, кранов клещевых, кранов с лапами, кранов для раздевания слитков.

Определение основных нагрузок. Техника безопасности и охрана труда при работе на металлургических кранах.

Подъемники. Классификация подъемников. Основные кинематические схемы, конструктивные компоновки. Производительность подъемника.

Лифты. Развитие лифтостроения. Расчет количества лифтов. Скорость, ускорение.

Точность остановки. Типы и конструкции подъемных механизмов. Лебедки барабанные и с канатоведущими шкивами. Конструкции, области применения, сравнительный анализ. Приводы с электрическим регулированием скорости. Элементы подъемных механизмов.

Тяговая способность канатоведущего шкива. Особенности работы каната на канатоведущем шкиве. Нагрузки, действующие на элементы лифтов. Системы уравновешивания, уравновешивающие устройства, системы подвески кабин и противовесов. Устройства, обеспечивающие безопасность работы.

Краны – штабелеры. Классификация. Область применения. Особенности конструкции.

Нагрузки, действующие на элементы крана-штабелера. Конструкция грузовых кареток и захватных устройств.

Контейнерные краны. Классификация. Назначение и области применения. Конструкции контейнерных захватов. Расчет элементов захватов.

Самоходные краны. Назначение, основные характеристики, классифика-ция. Схемы перегрузочных, монтажных и специальных кранов. Разновид-ности привода.

Кабельные краны. Области применения и устройство. Натяжения и провесы несущих канатов. Схемы запасовки и особенности расчета. Конструкция грузовых тележек, подъемных и тяговых лебедок, поддержек канатов. Управление кабельными кранами и их автоматизация.

Устройства для обеспечения безопасности работы.

Машины непрерывного транспорта Классификация машин непрерывного транспорта. Основы выбора транспортирующей машины и сравнительные технико-экономические показатели. Условия и режимы работы.

Перспективы развития машин непрерывного транспорта. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации машин непрерывного транспорта. Классификация транспортируемых грузов, их физико-механические свойства. Производительность, обобщенный коэффициент сопротивления перемещению грузов.

Конвейеры с гибким тяговым элементом. Разновидности тяговых элементов. Конвейерные ленты и тяговые цепи, их классификация, конструкции и параметры. Основы выбора ленты и цепи. Расчет на прочность. Опорные и направляющие устройства. Приводные устройства. Основы их расчета и предпосылки для выбора положения привода. Натяжные устройства. Конструкция, расчет и место установки. Предохранительные устройства. Расчет конвейеров с гибким тяговым элементом. Сопротивления движения и тяговый расчет. Динамические усилия натяжения. Теория многоприводных конвейеров.

Ленточные конвейеры. Классификация. Разновидности роликовых опор и роликов, выбор их размеров. Устройства, препятствующие боковому смещению ленты. Теория и схемы передачи тягового усилия на ленту трением. Приводные механизмы. Теория пуска и торможения.

Определение величины первоначального натяжения ленты. Определение размеров полотна конвейера. Определение точек трассы с наименьшим натяжением в тяговом органе. Тяговый расчет и определение мощности двигателя. Загрузочные и разгрузочные устройства. Определение сопротивления движению полотна в месте загрузки. Особенности расчета стальных лент.

Скорость и ширина ленты.

Пластинчатые конвейеры. Полотно пластинчатого конвейера и направляющие рельсы.

Расчет усилия натяжения цепи и мощности привода. Направления развития конструкций пластинчатых конвейеров.

Эскалаторы и пассажирские конвейеры. Классификация. Конструктивные особенности основных узлов: главного привода, малого привода, рабочих и аварийных тормозов, тяговых цепей и лестничного полотна, натяжной станции, поручневых установок. Теоретические основы выбора основных параметров, тяговый расчет поручней и лестничного полотна. Устройства и системы автоматического контроля и защиты. Быстроходные пассажирские конвейерные системы и перспективы их применения. Направление, дальнейшего развития эскалаторостроения.

Скребковые конвейеры. Области применения и устройство. Особенности приводного и натяжного устройства. Тяговый расчет, загрузка и разгрузка.

Ковшовые конвейеры и элеваторы. Полотно, загрузка, разгрузка. Определение параметров полотна и скорости движения. Ковшовые элеваторы для сыпучих грузов. Особенности привода и натяжного устройства. Теория процессов наполнения и опоражнивания ковшей. Тяговый расчет.

Элеваторы для штучных грузов.

Подвесные конвейеры. Устройство, область применения, достоинства и недостатки подвесных конвейеров. Тяговый орган, каретки, подвески. Элементы подвесных путей и их расчет. Производительность, скорость и шаг подвесок. Способы загрузки и разгрузки. Элементы подвесных конвейеров толкающего типа. Адресующие устройства. Расчет основных параметров толкающих конвейеров, их автостопов и опускных секций.

Конвейеры без гибкого тягового органа. Устройство, принцип действия и область применения винтовых конвейеров и транспортирующих труб. Теория перемещения груза.

Сопротивление движению груза. Расчет винта. Двухвинтовые конвейеры для штучных грузов.

Разновидности гравитационных и самотечных устройств. Элементы трасс и конструкции роликов.

Сопротивление движению груза на неприводном рольганге.

Инерционные конвейеры. Устройство и принцип действия. Основы теории качающихся и вибрационных конвейеров. Динамика одномассных вибрационных конвейеров. Общее понятие о многомассных вибрационных конвейерах.

Пневматический и гидравлический транспорт. Области применения, преимущества и недостатки типы и схемы установок пневматического транспорта. Загрузочные и разгрузочные устройства, трубопроводы и способы уменьшения их износа. Расчет установок пневмотранспорта.

Пневматический транспорт грузов в аэрированном состоянии. Пневматический транспорт грузов в контейнерах. Гидравлический транспорт. Схемы и оборудование. Напорное и безнапорное транспортирование. Основы расчета установок гидротранспорта.

Подвесные канатные дороги и кабельные краны. Общие сведения. Области применения и перспективы развития. Устройство и основные параметры. Особенности конструкции канатов.

Опорные и натяжные устройства, линейные станции и их оборудование. Построение профиля подвесной канатной дороги и условия прилегания каната к опорам. Основы расчета канатных дорог.

Конструкции вагонеток и сцепных приборов Приводы канатных дорог. Классификация и устройство. Тяговый расчет. Автоматизация загрузки и разгрузки вагонеток и их передвижения.

Строительная механика и металлические конструкции Общие положения. Назначение и виды металлических конструкций. Специфика их проектирования.

Строительная механика машиностроительных конструкций. Статически определимые стержневые системы. Расчет на действие неподвижных нагрузок. балочных и рамных, жестких и шарнирных конструкций.

Расчет конструкций при подвижных нагрузках, расчет по линиям влияния.

Определение перемещений в упругих конструкциях. Принцип возможных перемещений, формула Мора.

Расчет статически неопределимых конструкций. Расчет методом сил. Учет погрешностей изготовления и температурных деформаций Расчет конструкций методом перемещений. Понятие о численных методах расчета. Метод конечных элементов, назначение, возможности и достоинства метода.

Металлические конструкции машин. Общие методы проектирования и расчета конструкций. Метод допускаемых напряжений, расчет по предельным состояниям, расчет на надежность.

Расчетные нагрузки. Динамические нагрузки в элементах конструкций.

Обеспечение долговечности конструкций по условию сопротивлению усталости.

Усталостные кривые и диаграмма предельных напряжений. Расчет на усталость при эксплуатационном нагружении.

Общая устойчивость сжатых стержней и балок. Расчет и методы обеспечения устойчивости.

Материалы для металлических конструкций. Рациональный выбор материалов.

Расчет сварных соединений. Расчет болтовых соединений.

Напряженно-деформированное состояние тонкостенных конструкций при изгибе и кручении. Центр изгиба тонкостенных стержней. Расчет стержней на кручение, угол закручивания и максимальные касательные напряжения.

Проектирование и расчет пространственных рам.

Расчет ездовых балок.

Проектирование ферм. Выбор сечения стержней, проектирование узлов. Особенности проектирования и расчета пространственных ферм.

Проектирование металлических конструкций кранов мостового типа. Характерные сечения пролетных балок. Строительный подъем. Расчет конструкции козлового крана.

Проектирование конструкций стреловых кранов. Характерные сечения стрел. Принципы расчета порталов.

Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортноскладских (ПРТС) работ Виды и характеристики ПРТС работ. Грузы. Грузопотоки промышленных предприятий.

Генеральный план предприятия. Технология ПРТС работ как составная часть комплексной технологии производства.

Транспортное, погрузочно-разгрузочное и складское хозяйство предприятий. Складское и тарное хозяйство. Общие сведения. Склады и грузовые площадки для тарно-штучных грузов. Их параметры, устройство, оборудование и расчеты. Склады навалочных, лесных и наливных грузов.

Промышленный транспорт. Железнодорожный и автотракторный промтранспорт.

Специальные виды промышленного транспорта.

Погрузочно-разгрузочные машины. Машины и оборудование напольного безрельсового транспорта. Погрузочно-разгрузочные машины периодического и непрерывного действия.

Устройство, особенности применения. Эксплуатационные расчеты.

Типовые схемы механизации и автоматизации ПРТС работ на промышленных предприятиях.

Механизация ПРТС работ на внешнем промышленном транспорте. Комплексномеханизированная погрузка и выгрузка тарно-штучных грузов и контейнеров. Комплексномеханизированная погрузка и выгрузка массовых грузов. Восстановление сыпучести и удаление остатков грузов.

Механизация ПРТС работ, связанных с основными технологическими процессами производства.

Выбор средств и проектирование систем комплексной механизации и автоматизации ПРТС работ. Технико-экономическая оценка схем технологических процессов комплексной механизации и автоматизации ПРТС работ.

Основы робототехники Автоматизация производственных процессов с помощью роботов и манипуляторов.

Организация роботизируемого производства. Гибкие автоматизированные производства (ГАП).

Автоматизированные подъемно-транспортные системы ГАП.

Конструктивное устройство и механика промышленных роботов.

Общая структурная схема промышленного робота и функции его подсистем.

Конструктивно-компоновочные схемы промышленных роботов. Статика механизма манипуляторов и статические ошибки. Кинематика промышленных роботов. Динамическая модель манипулятора и его звеньев. Динамические жесткости и податливости.

Силовые приводы промышленных роботов. Типы приводов, их функциональные и структурные схемы. Компоновка и особенности электрических, гидравлических и пневматических приводов. Системы ограничения движений исполнительных органов силовых приводов.

Типовые узлы и механизмы промышленных роботов. Колонна, узлы рук, кисти, схват.

Расчетные схемы, действующие нагрузки, прочность и жесткость силовых элементов.

Системы управления роботов и манипуляторов Классификация систем управления, функциональные схемы типовых позиционных и контурных систем программного управления.

Системы управления очувствленными роботами.

Экономика применения роботов. Определение производительности. Расчет цикла робота и экономического эффекта.

Общие вопросы технической эксплуатации дорожных, строительных и подъемнотранспортных машин Содержание понятий производственной и технической эксплуатации строительных и дородных машин. Система обеспечения надёжности строительных и дорожных машин при эксплуатации. Технический надзор, правила и безопасность работ.

Принципы системы технического обслуживания и ремонта машин. Содержание и периодичность работ. Способы повышения работоспособности машин в процессе ремонта.

Диагностика технического состояния машин. Основные положения теории, методы и способы диагностики.

Эксплуатационные мероприятия по продлению срока службы машин и их узлов.

Теоретические основы обкатки машин. Обоснование периодов и режимов обкатки.

Эксплуатационные материалы. Смазочные материалы и их влияние на износ машин.

Топливо и эксплуатационные жидкости. Основные свойства и условия применения.

Монтаж подъемно-транспортных машин. Организационно-техническая подготовка к монтажу. Такелажная оснастка и монтажное оборудование. Такелажные работы. Монтаж и наладка элементов машин. Монтаж грузоподъемных кранов. Монтаж машин непрерывного транспорта и лифтов. Безопасность монтажных работ.

Транспортирование машин. Транспортные средства для перевозки крупногабаритных тяжелых машин и оборудования. Хранение машин и их консервация.

Рекомендуемая литература 1. Абрамович И.И., Березин В.Н., Яуре А.Г. Грузоподъемные краны промышленных предприятий. М.: Машиностроение. 1989, 360 с.

2. Абрамович И.И., Котельников Г.А. Козловые краны общего назначения. М.:

Машиностроение. 1983, 232 с.

3. Александров М.П. Грузоподъемные машины. Учебник для вузов. М., Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана - Высшая школа. 2000, 552 с. Андриенко Н.Н. Стреловые самоходные краны. Кн. 1, Кн. 2, Одесса, Астропринт. 2001, 706 с.

4. Артемьев К.А., Алексеева Т.Е., Белокрылов В.Г. и др. Дорожные машины Машины для устройства дорожных покрытий. М.: Машиностроение. 1982, 362с.

5. Архангельский Г.Г., Волков Д.П., Горбунов Э.А., Ионов А.А., Ткаченко В.Я., Чутчиков П.И. Лифты./Под ред. Д.П. Волкова. Издательство АСВ. 1999, 479 с.

6. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины и комплексы. Омск, Издательство 7. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов СДМ. М.: Машиностроение. 1994, 432 с.

8. Беркман М.Б., Бовский Г.Н., Куйбида Г.Г., Леонтьев Ю.С. Подвесные канатные дороги.

М., Машиностроение, 1984, 246 с.

9. Богословский А.П., Певзнер Е.М., Семерня Н.Ф., Шафиров З.Е., Яуре А.Г.

Электрооборудование кранов. М.: Машиностроение. 1983, 310 с.

10. Брауде В.И., Семенов Л.Н. Надежность подъемно-транспортных машин. Л.:

Машиностроение. 1986, 182 с.

11. Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины. М.: Машиностроение. 1989, 563 с.

12. Вершинский А.В., Гохберг М.М., Семенов В.П. Строительная механика и металлические конструкции /Под ред. М.М. Гохберга. М. Л.: Машиностроение. 1984, 13. Волков Д.П. Строительные машины. М.: Высшая школа. 1988, 320 с.

14. Волков Д.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение. 1992, 418 с.

15. Гаджинский А.М. Логистика. Учебник. 3-е издание. М.: Маркетинг. 2000, 375 с.

16. Гриневич Г.П. Комплексно-механизированные и автомати-зированные склады на транспорте. М.: Транспорт. 1987, 296 с.

17. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. М.:

Высшая школа. 2001, 240с.

18. Живейнов Н.Н., Карасёв Г.Н., Цвей И.Ю. Строительная механика и металлоконструкции строительных и дорожных машин. Учебник для вузов. М.: Машиностроение. 1988, 280с.

19. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. Учебник для вузов. 2-ое издание. М.: Машиностроение. 1987, 432 с.

20. Карнаухов Н.Н., Тархов А.И. Приводы траншейных экскаваторов. Издательство «Недра». 1999, 381с.

21. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение. 1988, 391 с.

22. Кружков В.А. Металлургические подъемно-транспортные машины. М.: Металлургия.

1989, 464 с.

23. Кузин Э.Н. Строительные машины. Справочник, т.1. Машины для строительных, промышленных, гражданских сооружений и дорог. М.: 1991, 469 с.

24. Кудрявцев Е.М. Основы автоматизации проектирования машин. М.: Машиностроение.

1993, 334 с.

25. Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства. Учеб. для вузов. М.: Стройиздат. 1989, 246с.

26. Мачульский И.И. Погрузочно-разгрузочные машины. М.: Желдориздат. 2000, 476 с.

27. Мачульский И.И., Занятой В.П., Майоров Ю.П., Вершинский А.В., Загорский Г.С.

Робототехнические системы и комплексы. Под ред. И.И. Мачульского. М.: Транспорт.

1999, 446с.

28. Невзоров Л.А., Подзельский Г.Н., Романюха В.А. Строительные башенные краны. М.:

Высшая школа. 1986, 178 с.

29. Петухов П.З., Ксюнин Г.П., Серлин Л.Г. Специальные краны. М.: Машиностроение.

1985, 248 с.

30. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение.

1983, 487 с.

31. Филиппов Б.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин. М.: Высшая школа. 1984, 248 с.

32. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. 2-ое издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение. 1987, 336 с.

33. Шейнин А.М. Эксплуатация дорожных машин. М.: Транспорт. 1992, 328 с.