Разработчики:
МГУПС (МИИТ), кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»
Автор: Руднев Владимир Сергеевич, к.т.н., профессор
Программа составлена в соответствии с
Федеральным государственным образовательным стандартом
высшего профессионального образования
по специальности 190300 - Подвижной состав железных дорог
(специализация «Локомотивы»)
1. Цели и задачи освоения учебной дисциплины
Цели дисциплины:
Дисциплина «Гидравлические передачи тепловозов» является основой для анализа технических задач, связанных с рациональным проектированием локомотивов с гидравлическими передачами, выбора и расчета их основных параметров, оценки тяговых возможностей.
Дисциплина «Гидравлические передачи тепловозов» позволяет выпускникам специальности 190300 более успешно работать на транспортных предприятиях промышленного транспорта, локомотивный парк которого на 90% состоит из тепловозов с гидравлическими передачами.
Задачи дисциплины:
знать теорию лопастных гидромашин;
уметь выбирать типы гидротрансформаторов и гидромуфт для совместной работе в передаче локомотива в конкретных условиях эксплуатации;
знать методы расчета новых тепловозных гидротрансформаторов и гидромуфт;
уметь производить расчеты тягово-экономических характеристик проектируемой гидродинамической передачи;
знать методики расчета условий совместной работы дизеля и гидроаппаратов тяговой передачи на тепловозе;
приобретению навыков проведения учебных исследований, связанных с проектирование новых гидравлических передач для отечественного подвижного состава.
2. Место учебной дисциплины в структуре ООП ВПО
Учебная дисциплина «Гидравлические передачи тепловозов» специализации «Локомотивы» является специальной дисциплиной вариативного цикла В3.
Изучается в 9 семестре по выбору студентов. Трудоемкость дисциплины 3 з.е. (108 часов) соответственно:
Предусмотрен курсовой проект, который выполняется также в 9 семестре.
Форма аттестации в 9 семестре – экзамен.
Для изучения данной дисциплины необходимы следующие знания, умения, навыки, формулируемые предшествующими дисциплинами:
Физика:
Знать:
|
– физические основы механики, гидравлики, электричества и магнетизма, физики колебаний и волн, квантовой физики, электродинамики, статистической физики и термодинамики, атомной и ядерной физики; фундаментальные понятия, законы и теории классической и современной физики;
|
Уметь:
|
– использовать основные законы гидравлики, механики и других естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;
|
Владеть:
|
– основными законами и методами гидравлики и механики.
|
Общий курс железнодорожного транспорта:
Знать:
|
– основные понятия о транспорте, транспортных системах; основные характеристики различных видов транспорта; технику, технологии и организацию работы железнодорожного транспорта, системы энергоснабжения, инженерные сооружения и системы управления на железнодорожном транспорте, стратегию развития железнодорожного транспорта;
|
Уметь:
|
– демонстрировать основные сведения о транспорте, транспортных системах, характеристиках различных видов транспорта, об организации работы, системах энергоснабжения, инженерных сооружениях железнодорожного транспорта;
|
Владеть:
|
– основами устройства железных дорог, организации движения грузовых и пассажирских перевозок.
|
Подвижной состав железных дорог:
Знать:
|
конструкцию и принципы работы основных узлов подвижного состава;
основы организации эксплуатации локомотивов;
основы технического обслуживания и ремонта подвижного состава;
|
Уметь:
|
– определять основные параметры проектируемого тепловоза;
- выбирать оборудование и производить его компоновку на тепловозе;
- определить вес (массу) состава поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации;
- определить среднюю скорость движения и время хода поезда по участку.
|
Владеть:
|
упрощенными методами определения расхода топлива тепловозами и электроэнергии электровозами на тягу поездов;
методикой геометрического вписывания локомотива в кривую заданного радиуса;
навыками самостоятельной работы с научно-технической литературой по подвижному составу.
|
3. Компетенции студента, формируемые в результате освоения учебной дисциплины / ожидаемые результаты образования и компетенции студента по завершении освоения программы учебной дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
Код и название компетенции
|
Ожидаемые результаты
|
|
|
ОК-6– общекультурная компетенция
|
уметь использовать нормативные правовые документы в своей деятельности
|
ОК-8– общекультурная компетенция
|
осознавать социальную значимость своей будущей профессии; обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
|
ОК-12– общекультурная компетенция
|
уметь предусматривать меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности
|
ПК-1– профессиональная компетенция
|
уметь применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
|
ПК-3– профессиональная компетенция
|
быть способным приобретать новые математические и естественнонаучные знания, используя современные образовательные и информационные технологии
|
ПК-5– профессиональная компетенция
|
владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации; навыками работы с компьютером как средством управления информацией;
|
ПК-10– профессиональная компетенция
|
уметь применять современные программные средства для разработки проектно-конструкторской и технологической документации
|
ПК-13– профессиональная компетенция
|
владеть основами расчета и проектирования элементов и устройств различных физических принципов действия (ПК-13);
|
ПК-14 – профессиональная компетенция
|
владеть основными методами, способами и средствами планирования и реализации обеспечения транспортной безопасности
|
ПК-22– профессиональная компетенция
|
уметь разрабатывать и внедрять технологические процессы производства и ремонта подвижного состава, маршрутные карты, карты технического уровня, инструкции, выявлять причины отказов и брака, некачественного производства и ремонта подвижного состава и его узлов; обладать способностью обосновывать правильность выбора необходимого оборудования и средств технического оснащения, изучать и распространять передовой опыт; уметь осуществлять приемку объектов после производства ремонта
|
ПК-23– профессиональная компетенция
|
уметь организовывать эксплуатацию подвижного состава, обосновывать структуру управления эксплуатацией подвижного состава и системы его технического обслуживания и ремонта
|
ПК-36– профессиональная компетенция
|
уметь проводить научные исследования и эксперименты, анализировать, интерпретировать и моделировать на основе существующих научных концепций отдельные явления и процессы с формулировкой аргументированных умозаключений и выводов
|
ПК-39– профессиональная компетенция
|
уметь применять математические и статистические методы при сборе, систематизации, обобщении и обработке научно-технической информации, подготовке обзоров, аннотаций, составления рефератов, отчетов и библиографий по объектам исследования
|
ПСК-1.6
профессионально-специализированная компетенция
|
знать инфраструктуру локомотивного хозяйства и особенности эксплуатации, технического обслуживания и ремонта автономных локомотивов и его оборудования; уметь организовывать техническую эксплуатацию локомотивов и производственную деятельность подразделений локомотивного хозяйства, организовывать и планировать работу локомотивных бригад; владеть способами определения показателей работы подразделений локомотивного хозяйства и систем эксплуатации локомотивов с использованием компьютерных технологий
|
Последующими учебными дисциплинами, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые дисциплиной «Гидравлические передачи тепловозов» являются – «Эксплуатация и техническое обслуживание локомотивов», «Механическое оборудование тепловозов», «Теория и конструкция локомотивов», «Транспортная безопасность», а также дипломное проектирование по специализации «Локомотивы».
4. Структура и содержание учебной дисциплины
4.1. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.
4.2. Объем учебной дисциплины
Интерактивные формы обучения (ИФО) должны составлять не менее 30% от аудиторной нагрузки.
Вид учебной работы
|
Количество часов
|
Всего по учебному плану
|
Семестры
|
№9
|
|
|
Аудиторные занятия (всего):
|
54
|
54
|
|
|
в том числе:
|
Лекции (Л)
|
18
|
18
|
|
|
Практические (ПЗ) или семинарские (С) занятия
|
18
|
18
|
|
|
Лабораторные работы (ЛР) (лабораторный практикум) (ЛП)
|
18
|
18
|
|
|
Контроль самостоятельной работы (КСР):
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа (всего):
|
9
|
9
|
|
|
Экзамен:
|
45
|
45
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины:
|
108
|
108
|
108
|
|
|
3
|
3
|
3
|
|
|
Наличие курсового проекта (к.пр.),
курсовой работы (к.р.)
|
к.пр.
|
|
|
Текущий контроль (количество и вид текущего контроля)
|
ПК-1
ПК-2
|
|
|
Виды итогового контроля (экзамен, зачет)
|
экзамен (Э)
|
Э
|
|
|
4.3. Разделы учебной дисциплины
№ п/п
|
Семестр
|
Наименование раздела
|
Краткое содержание раздела
|
Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
|
Текущий контроль
Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
|
Л
|
ЛР
|
ПЗ
|
КСР
|
СРС
|
Всего
|
|
1
|
9
|
Раздел 1.
Классификац-ия и принцип работы гидравлическ-их передач.
|
Классификация и принцип действия гидравлических передач
|
2
|
2
|
2
|
|
2
|
8
|
|
2
|
9
|
Раздел 2.
Гидротрансфор-маторы и гидромуфты
|
2.1. Общее устройство, принцип работы и характеристики тепловозных гидротрансформаторов.
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
10
|
|
3
|
2.2. Общее устройство, принцип работы и характеристики тепловозных гидромуфт.
|
2
|
2
|
2
|
|
2
|
8
|
КР1
|
4
|
9
|
Раздел 3.
Основы теории и расчет гидротрансформаторов и гидромуфт
|
3.1. Основы теории лопастных машин. Уравнение Л. Эйлера. Расчет проектируемой гидромашины методом подобия.
|
2
|
2
|
2
|
2
|
4
|
126
|
ПК-1
|
5
|
3.2. Уравнение баланса энергии гидромашины. Виды потерь энергии в лопастных системах.
|
2
|
2
|
2
|
2
|
2
|
8
|
|
6
|
3.3. Методика расчета вновь проектируемого гидротрансформатора.
|
|
|
|
|
|
|
|
7
|
9
|
Раздел 4.
Совместная работа дизеля с гидроаппара-
том.
|
4.1. Совместная работа дизеля и гидроаппарата на тепловозе. Влияние прозрачности гиромашины на работу силовой установки тепловоза.
|
2
|
2
|
2
|
2
|
4
|
12
|
КР2
|
8
|
9
|
Раздел 5.
Многоциркуля-ционные гидропередачи тепловозов
|
5.1. Выбор количества и типов гидроаппаратов для проектной гидропередачи тепловоза.
|
2
|
2
|
2
|
|
2
|
8
|
ПК-2
|
9
|
9
|
Раздел 6.
Основные направления развития гидропередач локомотивов
|
6.1. Основные направления развития гидропередач локомотивов
|
2
|
2
|
2
|
1
|
2
|
9
|
Экзамен
|
4.4. Лабораторные работы (лабораторный практикум):
№
п/п
|
№
семестра
|
Раздел учебной дисциплины
|
Наименование
лабораторных работ
(лабораторный практикум)
|
Всего
часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
9
|
Раздел 1. Тема 1.1
|
Устройство, стендовые испытания и снятие основных характеристик гидронасоса гидростатической передачи
|
4
|
2
|
9
|
Раздел 2. Тема 2.1.
|
Общее устройство, принцип работы и характеристики тепловозных гидротрансформаторов (на натурном образце)
|
2
|
3
|
9
|
Раздел 2. Тема 2.2.
|
Общее устройство, принцип работы и характеристики тепловозных гидромуфт (на натурном образце).
|
2
|
4
|
9
|
Раздел 3. Тема 3.1.
|
Расчет проектируемого гидротрансформатора методом подобия.
|
2
|
5
|
9
|
Раздел 3. Тема 3.2
|
Определение гидравлических потерь энергии в лопастных системах тепловозного гидротрансформатора
|
2
|
6
|
9
|
Раздел 4. Тема 4.1.
|
Согласование характеристик дизеля тепловоза и «непрозрачного» гидротрансформатора
|
2
|
7
|
9
|
Раздел 5. Тема 5.1.
|
Анализ кинематических схем гидропередач отечественных тепловозов
|
2
|
8
|
9
|
Раздел 5. Тема 5.1.
|
Методика расчета тягово-экономических характеристик локомотива с гидропередачей
|
2
|
4.5. Практические занятия:
№
п/п
|
№
семестра
|
Раздел учебной дисциплины
|
Наименование
практических занятий
|
Всего
часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
9
|
Раздел 1. Тема 1.1
|
История развития гидравлических передач
|
2
|
2
|
9
|
Раздел 2.
Тема 2.1.
|
Сведения из гидравлики. Рабочие жидкости. Уравнение Бернулли.
|
2
|
3
|
9
|
Раздел 3.
Тема 3.4.
|
Классификация и основные свойства гидротрансформаторов
|
2
|
4
|
9
|
Раздел 3.
Тема 3.4.
|
Классификация и основные свойства тепловозных гидромуфт
|
2
|
5
|
9
|
Раздел 3 . Тема 3.2.
|
Решение уравнения баланса энергии гидротрансформатора
|
2
|
6
|
9
|
Раздел 6.
Тема 6.1.
|
Согласование характеристик дизеля тепловоза и «прозрачного» гидротрансформатора или гидромуфты
|
2
|
7
|
9
|
Раздел 2. Тема 2.5.
|
Изучение конструкции унифицированной гидропередачи УГП 800-120
|
2
|
8
|
5
|
Раздел 6.
Тема 6.2.
|
Определение параметров кинематической схемы проектного тепловоза
|
2
|
9
|
5
|
Раздел 6. Тема 6.2.
|
Особенности конструкции рельсовых автобусов и перспективы их развития в РФ.
|
2
|
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Виды образовательных технологий подразделяются на традиционные технологии (объяснительно-иллюстративные) и интерактивные технологии (диалоговые).
Интерактивные методы обучения – методы, основанные на принципах взаимодействия, активности обучаемых, опоре на групповой опыт, обязательной обратной связи, возможности взаимной оценки и контроля, использования документов и других источников информации.
Интерактивный имитационный метод обучения – метод обучения, построенный на взаимодействии обучающегося с учебным окружением, учебной и информационной средой и основанный на технических средствах обучения (интерактивная доска, компьютерные технологии и т.п.) и компьютерных имитациях (симуляциях), воспроизводящих в условиях обучения реальные процессы путем их моделирования [интерактивная доска; электронный учебник; электронный справочник; тренажерный компьютерный комплекс (компьютерные модели, компьютерные конструкторы, компьютерные тренажеры); электронный лабораторный практикум; компьютерная тестирующая система (тестирующая интерактивная программа, база знаний, база данных)].
Интерактивный неимитационный метод обучения – метод обучения, построенный на взаимодействии обучающегося с учебным окружением, учебной и информационной средой, не предусматривающий построение моделей исследуемых процессов (проблемная лекция, видеолекция, мультимедиа лекция, учебная дискуссия, разбор и анализ ситуации, мозговой штурм и др.).
При реализации программы дисциплины «Теория тяги поездов» будут использованы различные образовательные технологии. Учебные занятия будут проводиться с использованием традиционного и интерактивного имитационного методов обучения, в частности, с использованием тренажерных компьютерных комплексов кафедры. Текущий контроль успеваемости студентов будет проведен с помощью компьютерной тестирующей системы.
Самостоятельная работа студентов предполагает использование интерактивных технологий: диалоговых и компьютерных технологий.
6. ТЕМАТИКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА:
Тема дипломного проекта «Гидравлическая передача промышленного тепловоза».
Образец задания на выполнение курсового проекта прилагается.
7. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Разделы и темы для самостоятельного изучения
|
Виды и содержание самостоятельной работы
|
Раздел 1.
Классификация и принцип работы гидравлических передач.
|
Типы тяговых передач
|
Раздел 2.
Гидротрансформаторы и гидромуфты
|
Классификация и основные свойства тепловозных гидротрансформаторов
|
Раздел 2.
Гидротрансформаторы и гидромуфты
|
Классификация и основные свойства тепловозных тяговых и тормозных гидромуфт
|
Раздел 2.
Гидротрансформаторы и гидромуфты
|
Особенности конструкции пусковых тепловозных гидротрансформаторов
|
Раздел 3.
Основы теории и расчет гидротрансформаторов и гидромуфт
|
Расчет проектируемой гидромашины методом подобия
|
Раздел 3.
Основы теории и расчет гидротрансформаторов и гидромуфт
|
Уравнение баланса энергии тепловозных гидротрансформаторов
|
Раздел 3.
Основы теории и расчет гидротрансформаторов и гидромуфт
|
Виды потерь в лопастных системах тепловозных гидротрансформаторов
|
Раздел 4.
Совместная работа дизеля с гидроаппаратом.
|
Совместная работа дизеля и гидроаппарата на тепловозе
|
Раздел 4.
Совместная работа дизеля с гидроаппаратом.
|
Согласование характеристик дизеля и непрозрачного гидроаппарата
|
Раздел 4.
Совместная работа дизеля с гидроаппаратом.
|
Согласование характеристик дизеля и прозрачного гидроаппарата
|
Раздел 5.
Многоциркуляционные гидропередачи тепловозов
|
Анализ кинематических схем многоциркуляционных гидропередач тепловозов
|
Раздел 5.
Многоциркуляционные гидропередачи тепловозов
|
Определение параметров кинематических схем многоциркуляционных гидропередач тепловозов
|
Раздел 5.
Многоциркуляционные гидропередачи тепловозов
|
Методика расчета тягово-экономических характеристик локомотива с гидропередачей
|
Раздел 6.
Основные направления развития гидропередач локомотивов
|
Перспективы развития тягового подвижного состава с гидропередачами.
|
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:
8.1. Литература:
Основная:
Литература
1. Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Просвиров Ю.Е. Локомотивы. Общий курс: учебник.- М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011.- 582 с.
Руднев В.С. Гидравлические передачи локомотивов: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: МИИТ. 1999. – 121 с.
Дополнительная:
Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги:- М.: Издательство «Маршрут», 2005. - 448 с.
8.2. Материалы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний студентов
Материалы текущего, промежуточного и итогового контроля знаний студентов приводятся в контрольном пакете вопросов для промежуточного контроля знаний студентов. |
