TECHNOLOGIE I KONSTRUKCJE MECHANICZNE

Szczegółowe cele kształcenia

W wyniku procesu kształcenia uczeń / słuchacz powinien umie : ć

– przeczyta

ć i zanalizowa

ć dokumentacj

ę techniczną konstrukcji me-

chanicznych wyst p

ę uj c

ą ych w systemach i urz d

ą zeniach mechatro-

nicznych,

– sporz d

ą zi

ć dokumentacj

ę techniczn

ą konstrukcji mechanicznych oraz

systemów i urządze

ń mechatronicznych,

– sporz d

ą zi

ć dokumentacj

ę techniczn

ą konstrukcji mechanicznych oraz

systemów i urządze

ń mechatronicznych przy użyciu komputerowego

wspomagania projektowania,

– dobrać materiały na elementy konstrukcyjne stosowane w systemach i urz d

ą zeniach mechatronicznych przy u y

ż ciu komputerowego wspo-

magania projektowania,

– zinterpretowa

ć podstawowe prawa z zakresu statyki, dynamiki i kinematyki,

– wykonać obliczenia wytrzymałościowe elementów konstrukcyjnych układów pneumatycznych, hydraulicznych i mechanicznych stosowanych w systemach i urządzeniach mechatronicznych,

– dobrać technologi

ę obróbki materiałów konstrukcyjnych układów

pneumatycznych, hydraulicznych i mechanicznych stosowanych w systemach i urz d

ą zeniach mechatronicznych,

– dobra

ć poł c

ą zenia zespołów, podzespołów i elementów pneumatycznych, hydraulicznych i mechanicznych urządze

ń mechatronicznych,

– dobra

ć narz d

ę zia do wykonywania elementów konstrukcyjnych urz -

ą

dzeń mechatronicznych,

– skorzystać z literatury technicznej, dokumentacji technicznej, katalo-gów i norm,

– zastosować przepisy bezpiecze s

ń twa i higieny pracy, ochrony prze-

ciwpożarowej,

– przestrzega

ć (ma być forma dokonana) obowiązuj c

ą ych norm tech-

nicznych,

– scharakteryzować wła c

ś iwo c

ś i metali i ich stopów stosowanych

w mechatronice,

– scharakteryzować właściwo c

ś i materiałów niemetalowych stosowa-

nych w mechatronice,

– sklasyfikowa

ć rodzaje korozji,

– odró n

ż ić układy sił działaj c

ą ych na ciała,

– ustalić reakcje w więzach,

– stworzyć algorytm post p

ę owania przy obliczaniu warunków równowa-

gi ciała sztywnego pod działaniem płaskiego dowolnego układu sił,

– rozró n

ż ić podstawowe ruchy ciała sztywnego,

– zastosować zasady kinematyki i dynamiki do konstruowania urz d ą zeń

mechatronicznych,

– rozró n

ż ić podstawowe rodzaje obcią e

ż

,

ń

– zinterpretowa

ć podstawowe prawa z zakresu wytrzymało c

ś i materia-

łów.

Materia

ł nauczania

1. Wykonywanie dokumentacji technicznej

Rzutowanie prostok t

ą ne. Rzutowanie aksonometryczne. Formaty arku-

sza, tabliczka rysunkowa. Widoki. Przekroje. Kłady. Oznaczanie wido-ków, przekrojów i kładów. Wymiarowanie. Normalizacja czę c ś i maszyn.

Uproszczenia rysunkowe. Szkice rysunkowe. Rysunki wykonawcze.

Programy wspomagające projektowanie.

Ćwiczenia:

 Rysowanie konstrukcji geometrycznych.

 Odwzorowywanie obiektów na płaszczyźnie.

 Odwzorowywanie zewn t

ę rznego i wewn t

ę rznego zarysu przedmiotu.

 Wymiarowanie rysunkowe rysunków.

 Szkicowanie i rzutowanie w rzutach prostok t

ą nych.

 Rysowanie przy pomocy programu wspomagaj c

ą ego projektowanie.

2. Dobieranie materiałów stosowanych w mechatronice Budowa materii: fizyko-chemiczne podstawy budowy materiałów, stany skupienia ciał, wpływ temperatury i ci n

ś ienia na stan skupienia ciała.

Metale i ich stopy: stopy e

ż lazo-w g

ę iel, mied

ź i stopy miedzi, aluminium

i jego stopy, inne materiały metalowe, korozja metali. Obróbka cieplna metali. Obróbka cieplno-chemiczna.

Tworzywa sztuczne. Materiały ceramiczne. Kompozyty. Nowoczesne (super twarde) materiały narz d

ę ziowe. Drewno. Szkło i materiały szkla-

ne. Guma. Kleje. Farby, lakiery i emalie. Materiały uszczelniaj c ą e i izola-cyjne. Materiały i wyroby spiekane.

Nowe technologie w materiałoznawstwie. Wła c

ś iwo c

ś i materiałów.

Badanie materiałów. Zasady doboru materiałów.

Ćwiczenia:

 Badanie twardości próbek metali metod

ą Brinella i Rockwella.

 Badanie makroskopowe próbek żeliwnych i stalowych.

 Przygotowywanie szlifów metalograficznych próbek e ż liwnych i stalowych.

 Dobieranie stali na sworznie.

2

 Rozpoznawanie mikrostruktur stali w g

ę lowych.

 Badanie twardości stali węglowej po hartowaniu i odpuszczaniu.

 Rozpoznawanie metali nie e

ż laznych i ich stopów według próbek.

 Rozpoznawanie w g

ę lików spiekanych według próbek.

 Dobieranie i obliczanie materiału na dane detale.

 Rozpoznawanie skutków korozji na powierzchniach ró n ż ych przedmiotów.

3. Wykonywanie oblicze

ń konstrukcyjnych

Statyka: pojęcia podstawowe, aksjomaty statyki, układy sił, przestrzenny układ sił, równoległy układ sił, tarcie ślizgowe, tarcie toczne, elementy statyki wykreślnej.

Kinematyka: ruch punktu, tor, równania ruchu, pr d

ę koś

ć i przyspieszenie

punktu, ruch zło o

ż ny punktu. Podstawowe ruchy ciała sztywnego.

Dynamika punktu materialnego: podstawowe prawa dynamiki, praca, energia potencjalna, moc, energia kinetyczna, p d

ę i kręt.

Dynamika układu punktów materialnych: równanie ruchu układu punktów materialnych, energia kinetyczna układu punktów materialnych, pęd układu punktów materialnych, kr t

ę układu punktów materialnych.

Momenty bezwładno c

ś i.

Dynamika ciała sztywnego: energia kinetyczna ciała sztywnego, p d ę cia-

ła sztywnego, kr t

ę ciała sztywnego.

Wybrane zagadnienia z kinematyki i dynamiki mechanizmów i maszyn.

Wytrzymałość materiałów: poj c

ę ia podstawowe, siły wewn t

ę rzne, naprę-

żenia, odkształcenia, prawo Hooke’a.

Badania wytrzymałościowe materiałów konstrukcyjnych: rodzaje bada , ń

statyczna próba rozci g

ą ania, zasada de Saint-Venanta.

Wytę e

ż nie materiału: hipotezy wytę e

ż niowe, wytrzymałoś

ć wytę e

ż niowa,

spi t

ę rzenie naprę e

ż ń.

Podstawowe metody obliczeń wytrzymało c

ś iowych.

Zło o

ż ne przypadki wytrzymało c

ś iowe.

Ćwiczenia:

 Składanie dowolnego płaskiego układu sił.

 Wyznaczanie reakcji belek.

 Określanie sił wewn t

ę rznych w pr t

ę ach kratownic.

 Składanie dowolnego przestrzennego układu sił.

 Wyznaczanie poło e

ż nia środka cię k

ż ości.

 Obliczanie siły tarcia ślizgania.

 Obliczanie naprę e

ż

ń normalnych i stycznych.

 Badania doświadczalne rozci g

ą ania i ściskania.

 Obliczanie elementów konstrukcyjnych na rozci g

ą anie i c

ś iskanie.

3

 Badanie technologiczne elementu na ścinanie.

 Obliczanie belek na zginanie.

 Obliczanie wałów na skr c

ę anie.

 Badanie wytrzymałości zm c

ę zeniowej.

 Obliczanie podstawowych wielko c

ś i w kinematyce punktu i ciała

sztywnego.

 Obliczanie podstawowych wielko c

ś i w dynamice punktu i ciała sztyw-

nego.

Literatura

Białas S.: Metrologia techniczna z podstawami tolerowania wielko c ś i

geometrycznych dla mechaników. OWPW, Warszawa 1997

Brodowicz W.: Skrawanie i narzędzia. WSiP, Warszawa 1997

Brodowicz W., Grzegórski Z.: Technologia budowy maszyn. WSiP, Warszawa 1998

Buksinski T., Szpecht A.: Rysunek techniczny. WSiP, Warszawa 1998

Ciszewski A., Radomski T., Szummer A.: Materiałoznawstwo. WSiP, Warszawa 1993

Feld M.: Technologia budowy maszyn. PWN, Warszawa 2000

Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP. Warszawa 2000

Jakubiec W.: Metrologia wielko c

ś i geometrycznych. WNT, Warszawa 1999

Kosmol J.: Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem. WNT, Warszawa 1995

a

Ł b d

ę ź J.: Projektowanie procesów technologicznych obróbki – zagadnienia ogólne, Wydawnictwo AGH. Kraków 1996

Okraszewski K.: Ćwiczenia konstrukcyjne. WSiP, Warszawa 1997

Paprocki K.: Rysunek techniczny. WSiP. Warszawa 1999

Poty s

ń ki A.: Podstawy technologii i konstrukcji mechanicznych. WSiP, Warszawa 1999

Praca zbiorowa pod redakcj

ą J. Grzelki: Pomiary warsztatowe. WPW,

Warszawa 1985

Ratajczyk E.: Współrzędno c

ś iowa technika pomiarowa. OWPW,

Warszawa 1994

Rutkowski A.: Części maszyn. WSiP, Warszawa 1998

Siuta W.: Mechanika techniczna. WSiP, Warszawa 1995

Skubała W., Rakowska T.: Materiały niemetalowe. WSI Koszalin, Koszalin 1995

Tymowski J.: Technologia budowy maszyn. WNT, Warszawa 1970

Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001

Podstawy obróbki CNC. MTS Mathematisch Technische Software-Entwickklung GmbH, Wydawnictwo REA, Warszawa 2000

Programowanie obrabiarek CNC – toczenie. MTS Mathematisch Techni-4

sche Software-Entwickklung GmbH, Wydawnictwo REA, Warszawa 2000

Programowanie obrabiarek CNC – frezowanie. MTS Mathematisch Technische Software-Entwickklung GmbH, Wydawnictwo REA, Warszawa 2000

Wykaz literatury nale y

ż aktualizowa

ć w miar

ę ukazywania si

ę nowych

pozycji wydawniczych.

5