Программа составлена на основании федерального государственного

образовательного стандарта среднего общего образования, федерального

государственного стандарта основного общего образования и

соответствующих федеральных стандартов среднего профессионального

образования.

Общие положения

Вступительное испытание, проводимое университетом самостоятельно для

поступающих на обучение по программе подготовки бакалавров на основе

профессионального образования по направлению подготовки 15.03.01 «Машиностроение», предназначено для выпускников образовательных учреждений среднего профессионального образования и (или) выпускников образовательных учреждений высшего образования любого уровня. Содержание вступительного испытания определяется настоящей программой.

Целью вступительного испытания является установление уровня подготовленности указанных категорий поступающих к освоению соответствующих образовательных программ бакалавриата.

Программа содержит разделы по общеобразовательным предметам – математике и физике, соответствующим наборам вступительных испытаний для данной образовательной программы из перечня, утвержденного приказом министра образования и науки, а также раздел, позволяющий оценить профессиональную пригодность абитуриентами его эрудицию в области выбранной профессии. Материалы разделов разработаны в соответствии с требованиями к результатам освоения основных образовательных программ среднего профессионального образования.

Вступительное испытание проводится в форме собеседования. Темы, предлагаемые для собеседования, связаны со знанием основ высшей математики, физики, а также основ машиностроения применительно к машинам и технологии литейного производства.

Раздел 1. Математика Тема 1. Алгебра Натуральные числа. Делитель, кратное. Общий наибольший делитель. Общее наименьшее кратное. Целые числа. Рациональные числа. Действительные числа, их представление в виде десятичных дробей. Модуль действительного числа, его геометрический смысл. Формулы сокращенного умножения. Степень с натуральным и рациональным показателем.

Арифметический корень. Преобразование простейших выражений, включающих арифметические операции, а также операцию возведения в степень.

Тема 2. Основы математического анализа.

Логарифм числа. Основное логарифмическое тождество. Логарифм произведения, частного, степени; переход к новому основанию. Десятичный логарифм и натуральный логарифмы, число е. Операция логарифмирования.

Тема 3. Основы математического анализа. Основы тригонометрии.

Синус, косинус, тангенс и котангенс произвольного угла. Радианная мера угла. Основные тригонометрические тождества. Формулы приведения. Синус, косинус и тангенс суммы и разности двух углов. Синус и косинус двойного угла. Формулы половинного угла.

Преобразования суммы тригонометрических функций в произведение и произведения в сумму. Выражение тригонометрических функций через тангенс половинного аргумента.

Преобразования простейших тригонометрических выражений. Простейшие тригонометрические уравнения и неравенства. Арксинус, арккосинус, арктангенс числа.

Тема 4. Основы математического анализа. Функции.

Область определения и множество значений. График функции. Построение графиков функций, заданных различными способами. Свойства функций. Промежутки возрастания и убывания, наибольшее и наименьшее значения, точки экстремума. Графическая интерпретация. Степенная функция с натуральным показателем, е свойства и график.

Тригонометрические функции, их свойства и графики; периодичность, основной период.

Показательная функция (экспонента), е свойства и график. Логарифмическая функция, е свойства и график.

Тема 5. Основы математического анализа. Дифференциальное исчисление Понятие о производной функции, физический и геометрический смысл производной.

Уравнение касательной к графику функции. Производные суммы, разности, произведения, частного. Производные основных элементарных функций. Применение производной к исследованию функций и построению графиков.

Тема 6. Основы математического анализа. Интегральное исчисление.

Понятие об определенном интеграле как площади криволинейной трапеции. Первообразная.

Формула Ньютона-Лейбница. Примеры использования производной для нахождения наилучшего решения. Нахождение скорости.

Тема 7. Алгебра. Решение уравнений и неравенств.

Решение рациональных, показательных, логарифмических уравнений и неравенств. Решение иррациональных и тригонометрических уравнений. Основные примы решения систем уравнений: подстановка, алгебраическое сложение, введение новых переменных. Решение простейших систем уравнений с двумя неизвестными. Решение систем неравенств с одной переменной. Метод интервалов. Изображение на координатной плоскости множества решений уравнений и неравенств с двумя переменными и их систем. Арифметическая и геометрическая прогрессии.

Тема 8. Теория вероятностей Вероятность и статистическая частота наступления события. Решение практических задач сприменением вероятностных методов.

Тема 9. Планиметрия.

Прямая, луч, отрезок, ломаная; длина отрезка. Угол, величина угла. Вертикальные и смежные углы. Окружность, круг. Параллельные прямые. Аксиома о параллельных прямых.

Виды симметрии. Преобразование подобия и его свойства. Выпуклый многоугольник, его вершины, стороны, диагонали. Треугольник. Его медианы, биссектрисы, высоты. Виды треугольников. Соотношения между сторонами и углами прямоугольного треугольника.

Признаки равенства треугольников. Различные формулы площади треугольника (в том числе через радиусы вписанной и описанной окружностей). Четырехугольники: параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат, трапеция. Окружность и круг. Центр, хорда, диаметр, радиус.

Касательная к окружности и ее свойства. Дуга окружности. Сектор, сегмент. Длина окружности и длина дуги окружности. Центральный угол и его измерение. Градусная и радианная мера угла. Площадь круга и площадь сектора. Подобие. Подобные фигуры.

Отношение площадей подобных фигур.

Тема 10. Стереометрия. Взаимное расположение прямых и плоскостей в пространстве.

Прямые и плоскости в пространстве. Основные понятия стереометрии (точка, прямая, плоскость, пространство). Пересекающиеся, параллельные и скрещивающиеся прямые. Угол между прямыми в пространстве. Перпендикулярность прямых. Параллельность и перпендикулярность прямой и плоскости, признаки и свойства. Теорема о трх перпендикулярах. Перпендикуляр и наклонная. Угол между прямой и плоскостью.

Параллельность плоскостей, перпендикулярность плоскостей, признаки и свойства.

Расстояния от точки до плоскости. Расстояние между параллельными плоскостями.

Расстояние между скрещивающимися прямыми.

Тема 11. Геометрия Координаты и векторы. Декартовы координаты в пространстве. Формула расстояния между двумя точками. Уравнения сферы и плоскости. Формула расстояния от точки до плоскости. Векторы. Модуль вектора. Равенство векторов. Сложение векторов и умножение вектора на число. Угол между векторами. Координаты вектора. Скалярное произведение векторов. Коллинеарные векторы. Разложение вектора по двум неколлинеарным векторам.

Компланарные векторы. Разложение по трм некомпланарным векторам.

Раздел 2. Физика Прямолинейное равномерное движение.

Вектор. Проекции вектора. Координаты точки. Система координат. Система отсчета. Траектория. Путь. Перемещение. Скорость. Относительная скорость. Закон сложения скоростей.

Прямолинейное неравномерное движение. Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение. Уравнение движения. Кинетическое соотношение. Свободное падение. Движение тела, брошенного вертикально.

Криволинейное движение.

Равномерное круговое движение. Центростремительное ускорение. Линейная скорость. Угловая скорость. Период и частота обращения. Нормальное и тангенциальное ускорение при произвольном криволинейном движении. Движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту.

Силы в природе. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

Первая космическая скорость. Динамика кругового движения. Силы трения. Коэффициент трения. Силы упругости. Закон Гука. Движение связанных тел. Движение по наклонной плоскости.

Законы Ньютона. Первый закон Ньютона. Масса. Сила. Равнодействующая сила.

Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

Законы сохранения в механике. Импульс. Сохранение импульса в замкнутой системе. Кинетическая энергия. Работа. Теорема о кинетической энергии. Потенциальная энергия тела над поверхностью Земли. Потенциальная энергия пружины. Сохранение механической энергии. Мощность. Коэффициент полезного действия.

Механические колебания. Пружинный маятник. Математический маятник.

Механические волны. Звуковые волны.

Статика. Гидромеханика. Центр масс. Плечо силы. Момент силы. Первое и второе условие равновесия тела. Гидростатическое и атмосферное давление. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Сообщающиеся сосуды. Гидравлический пресс. Движение жидкости по трубам.

Зависимость давления жидкости от скорости е течения.

Тема 2. Молекулярная физика и термодинамика Основные представления молекулярной физики.

Атомы и молекулы. Атомная единица массы. Количество вещества. Молярная масса. Средняя квадратичная скорость молекул. Давление идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Температура. Связь температуры со средней кинетической энергией молекул газа.

Идеальный газ. Газовые законы. Изотермический, изобарный и изохорный процессы. Адиабатный процесс. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Уравнение состояния.

Термодинамика. Внутренняя энергия газа. Работа газа. Количество теплоты.

Удельная тепломкость. Удельная теплота плавления. Удельная теплота парообразования. Удельная теплота сгорания топлива. Уравнение теплового баланса. Первый закон термодинамики.

Молярная тепломкость. Циклические процессы. КПД и полезная мощность тепловой машины. Цикл Карно. Тепловое расширение тел. Взаимные превращения жидкостей и газов.

Фазы вещества. Насыщенный и ненасыщенный пар. Абсолютная и относительная влажность.

Тема 3. Основы электродинамики и магнетизма Основы электростатики.

Электрические заряды. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Работа электрического поля. Потенциал. Разность потенциалов. Свойства. проводников.

Потенциальная энергия заряда в электрическом поле.

Конденсаторы. Плоский конденсатор. Электроемкость. Диэлектрическая проницаемость. Параллельное и последовательное соединение конденсатора. Энергия заряженного конденсатора.

Постоянный ток. Сила, плотность тока. Сопротивление проводника. Закон Ома для участка цепи. Электродвижущая сила. Параллельное и последовательное соединение проводников. Работа и мощность тока. Правила Кирхгофа. Шунтирование.

Электрический ток в различных средах. Электрический ток в газах, жидкостях и полупроводниках. Электролиз. Законы электролиза.

Магнитное поле. Магнитное поле тока. Принцип суперпозиции. Сила Лоренца.

Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Ампера. Поток магнитной индукции.

Работа при движении проводника с током в магнитном поле.

Электромагнитная индукция.

Электродвижущая сила индукции. Индукционный ток. Закон электрической индукции Фарадея. Правило Ленца. Заряд, проходящий по проводящему контуру.

Разность потенциалов между концами прямолинейного проводника, движущегося в магнитном поле. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля, создаваемого проводником с током. Плотность магнитной энергии.

Электромагнитные колебания и волны.

Колебательный контур. Амплитуда, частоты и период колебаний. Энергия магнитных колебаний. Электромагнитные волны. Длина, период, частоты и скорость электромагнитной волны. Уравнение электромагнитной волны. Условия приема электромагнитных волн.

Переменный ток. Зависимость напряжения и силы переменного тока от времени.

Действующие значения силы тока и напряжения. Конденсатор и катушка цепи переменного тока. Трансформатор.

Дисперсия света. Интерференция света. Фаза световой волны. Дифракционная решетка.

Геометрическая оптика. Закон отражения света. Преломление света. Полное внутреннее отражение. Трехгранная призма. Линзы. Построение изображений для собирающей и рассеивающей линзы. Система двух линз. Очки.

Раздел 3. Машины и технологии литейного производства Тема 1. Технология литья в песчаные формы Требования, предъявляемые к формовочным материалам. Физико-химические, механические и технологические свойства формовочных и стержневых смесей. Методы определения. Кварцевые формовочные пески, их минералогический состав. Классификация формовочных песков по содержанию глины, примесям и зерновому составу. Методы испытания. Формовочные глины, минералогический состав и их строение. Классификация глин и методы испытания. Выбор глин в зависимости от назначения смеси. Факторы, определяющие связующую способность глин.

Связующие материалы. Требования, предъявляемые к ним. Классификация связующих материалов. Органические и неорганические связующие. Синтетические смолы.

Выбор связующих материалов и методы испытаний их свойств. Противопригарные и другие вспомогательные материалы. Противопригарные добавки в смесь, краски и натирки.

Свойства и составы этих материалов.

Классификация формовочных и стержневых смесей. Формовочные смеси для сырых и упрочненных форм. Формовочные и стержневые смеси с тепловым и химическим упрочнением. Технологические свойства смесей. Критерии выбора смесей при разработке технологии. Пластичные и жидкие ХТС с жидким стеклом. Методы испытаний свойств ХТС и ЖСС. Виды ЖСС и области их использования. Смеси для изготовления форм с тепловой сушкой и поверхностной подсушкой. Технология приготовления формовочных и стержневых смесей. Регенерация формовочных и стержневых смесей и ее разновидности:

гидравлическая, механическая, термическая, термомеханическая, пневматическая и др.

Требования к модельно-литейной оснастке. Ее элементы, конструкция и назначение.

Модели, стержневые ящики, подмодельные плиты, стержневые плиты, драйеры, опоки.

Классификация модельных комплектов. Выбор материалов для их изготовления. Разработка технологического процесса изготовления отливок. Определение линии разъема формы, количества стержней. Припуски на усадку и механическую обработку, литейные уклоны.

Конструкции деревянных модельных комплектов. Классы точности и прочности. Выбор древесных пород для изготовления модельных комплектов. Предварительная обработка древесины. Инструмент и оборудование, используемое для изготовления модельных комплектов. Типы модельных заготовок, способы их соединения. Отделка моделей и стержневых ящиков. Унификация модельных заготовок и нормализация однотипных моделей и стержневых ящиков. Металлические и полимерные модельные комплекты.

Влияние способа изготовления, числа съемов формы и стержней на конструкцию и материал моделей и стержневых ящиков. Технология изготовления металлических модельных комплектов. Типы заготовок. Способы обработки.

Классификация способов изготовления литейных форм основные приемы ручной формовки. Формовка в почве, кессонах и жакетах. Формовка в парных опоках по неразъемной и разъемной моделям. Формовка в нескольких опоках. Изготовление отливок в стержнях. Анализ операций технологического процесса изготовления форм с позиции их механизации и автоматизации. Машинная формовка. Способы уплотнения литейных форм:

прессование верхнее, нижнее; встряхивание, уплотнение пескометом. Их сравнительный анализ. Способы удаления модели из формы. Влияние способа удаления на точность операции. Виды машинной формовки. Формовка в парных опоках, стопочная формовка, безопочная формовка с вертикальной плоскостью разъема. Импульсная и вакуумная формовка.

Изготовление стержней. Классы сложности стержней, их влияние на выбор типа стержневой смеси и технологию изготовления стержня. Изготовление стержней пескодувным, пескострельным методами по холодной и нагреваемой оснастке.

Преимущества упрочнения стержней в оснастке. Изготовление стержней и форм с тепловой сушкой. Изготовление стержней из ЖСС и ПСС. Сборка и заливка литейных форм. Расчет усилий, действующих на форму при заливке ее металлом. Литейные ковши. Возможности механизации и автоматизации операций сборки и заливки. Автоматические заливочные устройства. Дозирование металла. Определение времени охлаждения отливки в форме.

Выбивка и очистка литья. Схемы выбивки опок. Удаление стержней из отливок, механические и гидравлические методы. Способы очистки поверхности удаления заливов.

Возможности механизации и автоматизации отдельных операций. Термическая обработка отливок.

Тема 2. Технология специальных видов литья Классификация, характерные особенности и область применения специальных видов литья, их преимущества и недостатки.

Кокильное литье. Области применения. Особенности формирования структуры и свойств отливок при литье в кокиль черных и цветных сплавов. Особенности подготовки форм при литье в кокиль. Подвод металла в питание отливок. Основные виды дефектов кокильного литья и методы их предотвращения. Литье в облицованные кокили.

Литье под давлением. Область применения. Особенности формирования структуры и свойств отливок при литье под давлением. Машины с холодной и горячей камерой сжатия.

Литье методом выжимания.

Центробежное литье. Гидродинамические особенности центробежного литья.

Давление металла в форме. Особенности процесса затвердевания отливки в поле центробежных сил. Механические свойства металла центробежных заготовок. Особенности технологии получения крупных толстостенных и фасонных заготовок. Теплоизоляционные покрытия изложниц, методы их нанесения. Флюсы, применяемые при производстве центробежного литья, и их назначение.

Непрерывное литье. Теоретические основы непрерывного литья. Его преимущества и недостатки. Электрошлаковое литье. Сущность метода электрошлакового литья.

Литье по выплавляемым моделям. Области применения. Технологический процесс изготовления моделей и форм. Литниковые системы. Подготовка форм под заливку. Сплавы, применяемые для литья по выплавляемым моделям.

Другие виды литья: литье по выжигаемым моделям, литье в оболочковые формы, литье в вакуумированные и магнитные формы. Литье выжиманием. Особенности каждого процесса.

Тема 3. Оборудование литейных цехов Классификация оборудования литейных цехов. Типы литейного оборудования.

Основные элементы технологической машины. Рабочие процессы литейных машин и требования к ним.

Прессовые формовочные машины. Конструктивные особенности прессовых машин с нижним и верхним прессованием, с плоской, профильной плитой, с диафрагменной и многоплунжерной головками, рычажные прессовые машины.

Рабочий процесс встряхивающего механизма с полной амортизацией ударов в режиме чистого встряхивания и встряхивания с одновременным прессованием. Классификация формовочных машин по способу извлечения модели из формы, анализа этих способов.

Особенности компоновки прессовых и прессово-встряхивающих механизмов с различным способом извлечения моделей.

Пескодувные машины и пескострельные машины. Различие этих машин. Особенности процесса уплотнения пескодувным способом. Конструкции пескодувных формовочных и стержневых машин.

Импульсный процесс уплотнения литейных форм. Разновидности процесса: низкого давления, высокого давления, газоимпульсный процесс. Пескодувно-импульсно-прессовый процесс уплотнения.

Пескометы. Процесс уплотнения смеси пескометным способом. Основные типы конструкций пескометов. Технологические возможности уплотнения пескометом.

Формовочные машины для изготовления безопочной парной, стопочной вертикальной или горизонтальной формы. Основные требования к процессу уплотнения и прочности формы. Особенности компоновки машин.

Стержневые машины для процессов получения стержней по горячим и холодным ящикам. Классификация стержневых машин по способу изготовления стержня в горячей и холодной оснастке.

Оборудование для приготовления формовочных и стержневых смесей.

Классификация смесителей: катковые, лопастные, шнековые, смесители периодического и непрерывного действия.

Плавильные печи. Классификация печей. Конструкция отражательных и тигельных печей. Дуговые и индукционные печи. Оборудование для заливки форм. Типы ковшей.

Дозирующие установки.

Оборудование для выбивки и очистки литья. Эксцентриковые, инерционные и ударные выбивные решетки: особенности процесса выбивки, рабочий процесс. Дробеметные очистные машины: особенности дробеметной очистки, принцип действия дробеметного колеса, расчет рабочего процесса, типы дробеметных аппаратов и компоновки машин.

Дисковые и ленточные пилы. Гидропескоструйные установки. Обрубные прессы.

Машины литья под давлением. Особенности и основные параметры процесса литья под давлением. Основные конструктивные типы машин литья под давлением.

Машины для литья в кокиль. Основные типы кокилей и установок.

Машины для литья под низким давлением. Основные параметры процесса. Рабочий процесс машины.

Центробежные машины. Конструктивные типы центробежных машин.

Машины для изготовления оболочковых форм и форм точного литья. Особенности процесса формирования и отверждения оболочки. Конструкция и компоновка машин в зависимости от способа формирования оболочки.

Оборудование для контроля качества отливок. Термические печи.

Критерии оценки результатов вступительного испытания Максимальное количество баллов за собеседование – 100.

Абитуриенту предлагается письменно ответить на три вопроса:

Основы технологии литейного производства;

Базовые основы математики и математического анализа;

Базовые основы физики.

Ответы абитуриент сопровождает пояснениями и ответами на уточняющие вопросы членов экзаменационной комиссии.

За ответ на каждый вопрос абитуриенту начисляются баллы, количество которых зависит от правильности и полноты ответов. Минимальное количество баллов, необходимое для прохождения вступительного испытания, - 40, максимально возможное количество набранных баллов – 100.

Баллы начисляются в соответствии со следующими критериями.

Каждый вопрос оценивается комиссией из 30 баллов. Эту оценку абитуриент получает за правильный и полный ответ, сопровождаемый пояснениями и, при необходимости, примерами. Комиссия снимает баллы за следующие недостатки в ответе:

-за неполный ответ – до 10 баллов (неверный расчет при правильном формализованном решении, неполные алгоритм или структура, неполное описание процессов, технологий, свойств, возможностей, достоинств и недостатков и т.п.);

-за неверное изложение некоторых аспектов темы – до 10 баллов (ошибки в решении задачи, в описании алгоритма, технологии, структуры, функционирования схемы и т.п.);

-за затруднения привести примеры, описать связь теории с практикой – до 5 баллов (незнание существующих технических средств, реализующих изложенные принципы,, виды технологий и т.п.);

-за отсутствие ответов или неверные ответы на уточняющие вопросы членов предметной комиссии – до 5 баллов.

При принципиально неверном применении математического аппарата, неверном изложении принципиальных основ темы или отсутствии письменного ответа на вопрос задания абитуриент получает за этот вопрос ноль баллов.

Предметная комиссия может добавить абитуриенту от 1 до 10 баллов. Баллы добавляются:

-за изложение абитуриентом дополнительного материала по теме вопроса («за эрудицию»);

-за особенно полное раскрытие связи темы с практикой;

-за описание собственного опыта в рассматриваемой предметной области.

1. ЕГЭ 2014. Математика. Самое полное издание типовых вариантов заданий. Под ред.

Семенова А.Л., Ященко И.В. (2014, 128с.) 2. ЕГЭ 2014. Математика. 30 вариантов типовых тестовых заданий и 800 заданий части 2(С).

Под ред. Семенова А.Л., Ященко И.В. (2014, 216с.) 3. ЕГЭ 2014. Математика. Практикум по выполнению типовых тестовых заданий ЕГЭ. Лаппо Л.Д., Попов М.А. (2014, 72с.) 4. Математика. Подготовка к ЕГЭ в 2014 году. Диагностические работы. Высоцкий И.Р., Семенов А.В. и др. (2014, 72с.) 2. Сборник задач по математике для поступающих во втузы: учебное пособие/ В.К. Егерев, Б.А. Кордемский, В.В. Зайцев и др.; под ред. М.И. Сканави. – М., 2010.

3. Пособие по математике для поступающих в вузы: учебное пособие/ А.Д. Кутасов, Т.Г.

Пиголкина, В.И. Чехлов, Т.Х. Яковлева; под ред. Г.Н. Яковлева. – М., 2009.

Школьные учебники по физике:

4. - для 9-го класса, авторы Кикоин И.К., Кикоин А.К. и др.;

5. - для 10-го класса, авторы Буховцев Б.Б., Климонтович Ю.Л., Мякишев Г.А.;

6. - для 11-го класса, авторы Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б.

7. Кабардин О.Ф. Физика: справочные материалы (3-е издание) – М.: Просвещение, 1991 – 367 с.

8. Губина Т.В., Губина С.А., Першенков П.П. Физика. Единый государственный экзамен.

Учебно-методическое пособие. Ч. I. Пенза, – изд. ПГУ 2013 г. - 352 с.

9. Першенков П.П., Губина С.А. Физика для поступающих в университет. Учебнометодическое пособие., Пенза, - изд. ПГУ, 2014 г. – 99 с.Ильин С.И. Сборник задач по физике для поступающих в вузы / С.И. Ильин, В.А. Никитенко, А.П. Пекунцов. – М.:

Высшая школа, 2001 – 246 с.

10. Бендриков Г.А. Физика. Задачи для поступающих в вузы: учебное пособие / Г.А.

Бендриков, В.В. Керженцев, Г.Я. Мякишев. - М.: Физматлит, 2000. – 400 с.

11. Трухов А.П. Литейные сплавы и плавка / А.П. Трухов, А.И. Маляров. – М.: Академия, 2004. – 336 с.

12. Курдюмов А.В. и др. Литейное производство цветных и редких металлов. – М.:

Машиностроение, 1982 – 352 с.

13. Трухов А.П. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы – М.:

Академия, 2005. – 528 с.

14. Гини Э.Ч., Зарубин А.М., Рыбкин В.А. Технология литейного производства.

Специальные виды литья – М.: Академия, 2005. – 352 с.

Заведующий кафедрой «Сварочное, литейное производство и материаловедение»