Московский энергетический институт (технический университет)
Скачать 156.06 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 141100 Энергетическое машиностроение Профиль подготовки: Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ГИДРОАППАРАТУРА"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является формирование знаний в области гидравлических аппаратов, составляющих основу гидравлических приводов и автоматизированных гидравлических систем машин и механизмов. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты" направления 141100 «Энергетическое машиностроение». Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Механика жидкости и газа», «Детали машин и основы конструирования», «Управление техническими системами». Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Гидравлические приводы и системы автоматики», «Автоматическое регулирование энергоустановок», а также при освоении программы магистерской подготовки. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Общая характеристика гидравлической аппаратуры Основные виды автоматизированных гидроприводов. Принцип действия и структурная схема объемного гидропривода. Исполнительные и управляющие устройства гидропривода. Функциональное назначение аппаратуры в гидроприводах. Примеры применения гидравлических аппаратов. Классификация гидравлических аппаратов. Основные общие свойства гидроаппаратов. Основные параметры назначения и показатели конкурентоспособности, определяемые требованиями, предъявляемыми к гидроаппаратам. Запорно-регулирующие элементы (ЗРУ). Конструктивные особенности ЗРУ золотникового, клапанного и кранового типов. Основные принципиальные схемы рабочих проходных сечений клапанов и распределителей. 2. Гидравлические характеристики гидроаппаратов Физические процессы в гидравлических аппаратах. Принципы регулирования давления и расхода. Дросселирование рабочей жидкости в рабочих щелях гидравлических аппаратов. Кавитационные явления. Облитерация малых проходных сечений. Способы снижения влияния облитерации. Основные статические характеристики гидроаппаратов. Пропускная способность. Коэффициенты расхода типовых рабочих щелей с переменным и постоянным рабочим проходным сечением. Дроссели диафрагменного и цилиндрического типа. Зависимость коэффициентов расхода от числа Рейнольдса. Режимы течения рабочей жидкости. Структура потока и распределение давления в проточной части клапанов. Гидродинамическое воздействие потока жидкости на рабочие органы гидроаппаратов. Способы учёта осевой гидродинамической силы. Полная сила давления жидкости на поверхности запорно-регулирующих элементов. 3. Гидравлические клапаны давления Назначение. Клапаны давления. Классификация. Параметры работоспособности и показатели конкурентоспособности. Обобщенная физическая модель клапанов давления. Напорные клапаны прямого и непрямого действия. Конструктивные схемы. Режимы работы напорных клапанов. Двухлинейные и трёхлинейные редукционные клапаны. Клапаны разности и соотношения давлений. Конструктивные схемы. Математические модели. Расходно-перепадные и регулировочные характеристики. Верхняя и нижняя предельные статические характеристики. Методика расчета напорного клапана прямого действия. Влияние конструктивных параметров клапанов давления на показатели их конкурентоспособности. Способы уменьшения неравномерности давления, обусловленной жесткостью пружины клапана. Гистерезис статической характеристики клапана давления. Понятие чувствительности, динамической устойчивости и быстродействия клапана давления. Способы демпфирования колебаний запорно-регулирующих элементов. Влияние гидросистемы на динамические характеристики клапанов давления. Условные графические обозначения клапанов давления. 4. Гидроаппаратура управления расходом Гидравлические аппараты управления расходом рабочей жидкости. Функциональное назначение. Параметры работоспособности и показатели конкурентоспособности. Дроссели. Конструктивные схемы ламинарных и турбулентных дросселей. Расчетные зависимости. Расходно-перепадные характеристики. Линейные турбулентные дроссели. Двухлинейные и трехлинейные регуляторы расхода. Устройство, принцип действия, математические модели и характеристики. Анализ влияния конструктивных параметров на показатели конкурентоспособности. Сравнительная оценка и области применения регуляторов расхода. Клапаны соотношения расходов. Области применения. Делители потока. Элементы конструкций. Статические характеристики. Ошибка деления потока рабочей жидкости. Методы повышения точности деления потока. Сумматоры расходов. Условные графические обозначения гидравлических аппаратов управления расходом. 5. Направляющая аппаратура Функциональное назначение направляющих аппаратов. Принцип действия. Классификация. Параметры работоспособности и показатели конкурентоспособности. Направляющие распределители. Конструктивные схемы направляющих распределителей с крановыми, клапанными и золотниковыми ЗРЭ. Сравнительный анализ и области применения. Способы управления направляющими распределителями. Гидравлические схемы исполнения распределителей в зависимости от вида соединения внешних гидролиний в исходном положении ЗРЭ. Выбор схемы исполнения направляющего распределителя 4/3 при проектировании гидросистемы. Требования к золотниковым направляющим распределителям и выбор основных конструктивных параметров. Седельные распределители прямого и непрямого управления. Сравнение седельных и золотниковых направляющих распределителей. Особенности создания направляющих распределителей на высокие давления. Клапан выдержки времени. Клапан последовательности. Обратный клапан. Односторонний и двухсторонний гидрозамки. Принципиальные схемы, расчетные зависимости и характеристики. Влияние конструктивных параметров на показатели конкурентоспособности. Условные графические обозначения направляющих аппаратов. 6. Гидроаппаратура с пропорциональным электрическим управлением Функциональное назначение. Основные структурные схемы систем управления гидроаппарами. Области рационального применения. Интеграция гидравлики и электроники. Основные виды гидроаппаратов с пропорциональным электрическим управлением. Предохранительные и редукционные клапаны. Дроссели и регуляторы расхода. Направляющие распределители. Регулировочные и расходно-перепадные характеристики. Сравнение пропорциональных и обычных направляющих распределителей. Преимущества применения в автоматизированных гидросистемах и приводах гидроаппаратов с пропорциональным электрическим управлением. Условные графические обозначения направляющих аппаратов с электроуправлением. Основные отечественные и зарубежные производители пропорциональных гидроаппаратов. 7. Конструктивное исполнение гидравлических аппаратов Гидроаппаратура резьбового, стыкового, модульного и блочно-модульного исполнений. Монтажные плиты. Международные стандарты на присоединительные размеры. Условные графические обозначения гидроаппаратов модульного монтажа. Гидроаппаратура встраиваемого исполнения на базе двухлинейных клапанов. Конструктивное исполнение запорно-регулирующих элементов и систем управления. Основные графические обозначения встраиваемых гидроаппаратов. Основные преимущества и области применения. Интегрирование электронных средств управления в гидравлическую аппаратуру. Гидроаппаратура на малые расходы рабочей жидкости (миниатюрная гидравлика). 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены. 4.3. Лабораторные работы № 1. Изучение устройства и работы объемного гидропривода. № 2. Испытание напорного клапана прямого действия. № 3. Испытание напорного клапана непрямого действия. № 4. Испытание редукционного клапана. № 5. Испытания постоянных дросселей. № 6. Испытание регулируемого дросселя. № 7. Испытание двухлинейного регулятора расхода. № 8. Испытание трёхлинейного регулятора расхода. № 9. Испытание делителя расхода. 4.4. Расчетные задания Расчет статической характеристики гидравлического клапана давления непрямого действия. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и рисунков в виде слайдов и на электронных носителях. Студентам выдаются раздаточные материалы с используемыми рисунками и гидравлическими схемами в электронном виде. Лабораторные работы выполняются на учебных стендах фирмы «Фесто», позволяющих вести самостоятельный монтаж заданных в каждой работе гидравлических схем для испытания конкретных гидравлических аппаратов. Самостоятельная работа включает подготовку и выполнение контрольной работы, оформление отчетов по лабораторным работам, подготовку и защиту расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются: контрольная работа, защита расчетного задания, защита каждой выполненной лабораторной работы. Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Оценка за зачет определяется как среднеарифметическая оценок за защиты лабораторных работ, расчетного задания и выполнение контрольной работы. Оценка за освоение дисциплины, выносимая в приложение к диплому определяется как оценка за экзамен. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
б) другие: Интерактивное пособие и видео материалы Южно-Уральского государственного университета по дисциплине «Гидравлика и гидропривод». 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, слайдов. Для проведения лабораторных работ могут использоваться учебные стенды таких зарубежных фирм как «Фесто», «Бош Рексрот», «Херион» и др., а также учебные стенды отечественных производителей, таких как НПИ «Учебная техника и технологии» ЮУрГУ г. Челябинск и ЗАО «Дидактические Системы» г. Москва. При чтении лекций и проведении лабораторных работ используются демонстрационные образцы гидравлических аппаратов и их элементов. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение» и профилю «Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: К.т.н., профессор Голубев В.И. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой гидромеханики и гидравлических машин им. В.С. Квятковского к.т.н., доцент Грибков А.М. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
