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. |