«Моделирование вибрационных процессов в машинных технологиях»

Наименование дисциплины, других элементов учебного плана

Перечень результатов

Теоретическая механика

Сельскохозяйственные машины

Механизация и технология животноводства

Знать основные технологии и технические средства, применяемые в сельском хозяйстве. Процессы, происходящие при взаимодействии материала и машины.

Содержание компетенций, формируемых полностью или частично данной дисциплиной

Коды компетенций в соответствии с ФГОС ВПО

Перечень результатов обучения, формируемых дисциплиной

По завершении изучения данной дисциплины выпускник должен

Знать

Уметь

Владеть

а) общекультурных:

- способность к обобщению, анализу, критическому осмыслению, сис-тематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей их достижения.

б) профессиональных:

- способность и готовность организовать на крупных предприятиях АПК высокопроизводительное использование и надежную работу сельскохо-зяйственной техники и технологического оборудования для производства, хранения, транспортировки и первичной переработки продукции растение-водства и животноводства;

- способность к проектной деятельности на основе системного подхода, умения строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;

ОК - 7

ПК-5

ПК-10

- методы создания технических средств вибрационного типа для сельского хозяйства, энерго - и ресурсосбережения, эффективной эксплуатации машин и оборудования с рабочими органами вибрационного типа;

- перспективные направления научных исследований в области создания и использования вибрационных машин и оборудования в агропромышленном комплексе.

-формировать и оптимизировать вибрационные технологии про-изводства сельскохозяйственной продукции с учетом экономических требований;

- проводить системный анализ объекта проектирования ; планировать многофакторный эксперимент; оценивать надежность вибрационных технических систем;

- современными методами проведения анализа и проектирования вибрационных тех-нических средств и технологий, приборами и измерительной аппаратурой;

- методами оценки эффективности инженерных решений при создании вибрационных машин и технологий

Вид занятий

Всего

в т. ч. по семестрам

3

1. Аудиторные занятия, часов, всего

72

72

1.1. Лекции

20

20

1.2. Лабораторные работы

-

-

1.3. Практические (семинарские) занятия

52

52

2. Самостоятельная работа, часов, всего

72

72

2.1. Курсовая работа

24

24

2.2. Реферат

2.3. Самостоятельное изучение разделов

2.4. Текущая самоподготовка

21

21

2.5. Подготовка и сдача зачета (экзамена)

27

27

2.6. Контрольная работа (К)2

Итого часов (стр. 1+ стр.2)

144

144

Форма промежуточной аттестации

экзамен

экзамен

Общая трудоемкость, зачетных единиц

4

4

Наименование

Изучаемые вопросы

Объем часов

Форма текущего контроля

лекции

лабораторные работы

практические занятия

самостоятельная работа

1

2

3

4

5

6

7

семестр

Наименование раздела

Введение

Цели и объем дисциплины. Учебная литература. Роль вибрации в интенсификации технологических процессов, повышении качества продукта, улучшении защиты окружающей среды и условий труда.

2

1 Математические методы анализа и синтеза вибрационных машин

. Понятие расчетной схемы вибромашины для анализа ее динамики. Общее дифференциальное уравнение движения вибромашины под действием возмуща­ющей силы. Анализ динамики вибромашины с жестким, инерционным направ­ленного действия, упругим и вязким приводами. Составление дифференциальных уравнений, их решение и получение расчетных зависимостей для амплитуды колебаний, амплитуды возмущающей силы и потребляемой мощно-

сти приводом. Методы теории колебаний. Численное решение дифференциальных уравнений.

4

2

2

Опрос

2. Основы теории вынужденных колебаний

Решение уравнений вынужденных колебаний. Резонанс и его использование в технологии. Особенности нелинейных вынужденных колебаний. Энергетические соотношения при колебаниях.

2

2

2

Тестирование

3.Параметрические и автоколебания, их использование в технологии

Понятие о параметрических и автоколебаниях. Примеры использования этих видов колебаний в технологических машинах АПК. Сведение математических моделей вибромашин к известным моделям теории колебаний.

2

2

2

Опрос

4.Колебания в системах со многими степенями свободы

Колебания двухмассовых систем. Динамические эффекты в машинах, обусловленные действием вибрации. Антирезонанс. Колебания сплошной рабочей среды.

2

2

2

Тестирование

5..Устройство и принцип работы вибровозбудителей.

Классификация вибровозбудителей. Особенности их конструкций и области использования. Принцип работы резонансных вибровозбудителей.

2

2

1

Опрос

6. Эффект вибрационного перемещения

Базовые модели вибрационного перемещения. Псевдоожижение сыпучей среды при вибрациях. Виброреологические характеристики сельхозсырья.

2

2

1

Тестирование

7. Синергетические эффекты в сыпучей среде, обусловленные действием вибрации

. Виброкипящий слой и стадии его развития. Анализ факторов данного процесса на основе модели Лоренца. Волновые эффекты в сыпучей и жидкой среде и их использование в технологии.

2

2

1

Опрос

8. Вибрационные транспортеры, питатели, дозаторы и побудительные устройства

Особенности вибротранспортирования твердых, пастообразных и жидких материалов. Вибрационные конвейеры. Вибрационные дозаторы. Особенности конструкции. Параметрические расчеты.

Вибрационные интенсификаторы истечения сыпучих материалов из бункеров: виброворонки и виброднища. Вибрационные насосы: инерционные и объемные. Вспомогательное транспортное оборудование

2

2

1

Тестирование

9. Вибрационные сепараторы зерна и других сельскохозяйственных материалов

Закономерности и особенности процессов разделения в вибрационном поле. Вибрационные сепараторы, грохоты и классификаторы. Вибрационное фильтрование и центрифугирование. Аппараты для предотвращения слеживаемости материлов и образования сводов в бункерах. Особенности конструкции и работы. Параметрические расчеты. Выбор режимов эксплуатации.

4

1

Опрос

10.Вибрационные смесители

Особенности вибрационного перемешивания сыпучих, пастообразных и жидких продуктов. Вибрационные смесители для сыпучих, пастообразных и жидких сред. Особенности конструкции и работа. Выбор оптимальных режимов эксплуатации.

4

1

Опрос

11.Вибрационные измельчители

Основные технологические закономерности вибрационного измельчения и обработки твердых материалов. Вибрационные дробилки и мельницы. Виб­рообрабатывающие машины. Особенности конструкции и работа. Параметри­ческие расчеты. Выбор режимов эксплуатации.

4

1

Опрос

12.Виброуплотняющие устройства

Виброплощадки с вертикальными колебаниями, резонансные виброплощадки, глубинные вибровозбудители. Ударно-вибрационные площадки и пло­щадки с пространственным движением рабочих органов.

Вибрационные грануляторы. Вибрационные формовочные и прессующие устройства. Особенности конструкции и работа. Параметрические расчеты. Выбор оптимальных режимов эксплуатации.

4

1

Опрос

13.Вибромойки, вибронасосы, вибросушилки

Принципы использования вибрации в тепло - и массообменных процессах. Вибрационная мойка и экстракция. Виброкипение. Сушка дисперсных материалов в виброкипящем слое. Устройства для перекачивания жидких материалов. Особенности конструкции и работа. Выбор режимов эксплуатации.

4

1

Опрос

14.Почвообрабатывающие орудия с вибрационными рабочими органами

Устройство и теория вибрационных плугов, культиваторов и борон. Механико-технологические основы воздействия вибраций на почву как объект обработки.

4

1

Опрос

15.Виброустройства для уборки ягод и фруктов

Комбайны для стряхивания ягод при уборке. Вибровозбудители колебаний фруктовых деревьев. Методы расчета виброустройств для уборки ягод и фруктов.

4

1

Опрос

16.Виброизоляция и защита от шума

Методы обеспечения виброизоляции технологических машин. Самоцентрирование и самобалансировка машин. Борьба с шумом вибрационных технологических машин.

4

1

Опрос

17.Выбор и расчет конструктивных элементов вибромашин

Методы обеспечения требуемых параметров вибрации рабочих органов. Расчет колебательной системы машины. Расчет упругих элементов вибромашин. Оптимизация формы дебалансов. Усройства для регулирования параметров вибрации.

4

1

Опрос

Выполнение реферата

Выполнение курсовой работы

24

Подготовка к зачету

Подготовка к экзамену

27

Всего

20

52

72

Семестр

Вид занятий

Используемые активные и интерактивные формы проведения занятий

Количество часов

3

Л

Лекции - визуализация с применением мультимедейных технологий.

20

ПР

Работа в компьютерном зале. Выход в Internet. Решение задач в режиме on - lain.

26

ЛР

нет

-

ИТОГО

82

Содержание компетенций, формируемых полностью или частично данной дисциплиной

Коды компетенций в соответствии с ФГОС ВПО

Перечень результатов обучения, формируемых дисциплиной

По завершении изучения данной дисциплины выпускник должен

Знать

Уметь

Владеть

а) общекультурных:

- способность к обобщению, анализу, критическому осмыслению, сис-тематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей их достижения.

б) профессиональных:

- способность и готовность организовать на крупных предприятиях АПК высокопроизводительное использование и надежную работу сельскохо-зяйственной техники и технологического оборудования для производства, хранения, транспортировки и первичной переработки продукции растение-водства и животноводства;

- способность к проектной деятельности на основе системного подхода, умения строить и использовать модели для описания и прогнозирования различных явлений, осуществлять их качественный и количественный анализ;

ОК - 7

ПК-5

ПК-10

- методы создания технических средств вибрационного типа для сельского хозяйства, энерго - и ресурсосбережения, эффективной эксплуатации машин и оборудования с рабочими органами вибрационного типа;

- перспективные направления научных исследований в области создания и использования вибрационных машин и оборудования в агропромышленном комплексе;.

-формировать и оптимизировать вибрационные технологии про-изводства сельскохозяйственной продукции с учетом экономических требований;

- проводить системный анализ объекта проектирования ; планировать многофакторный эксперимент; оценивать надежность вибрационных технических систем;

- современными методами проведения анализа и проектирования вибрационных тех-нических средств и технологий, приборами и измерительной аппаратурой;

- методами оценки эффективности инженерных решений при создании вибрационных машин и технологий

Вид занятий

Всего

в т. ч. по семестрам

3

1. Аудиторные занятия, часов, всего

72

72

1.1. Лекции

20

20

1.2. Лабораторные работы

-

-

1.3. Практические (семинарские) занятия

52

52

2. Самостоятельная работа, часов, всего

72

72

2.1. Всего часов (стр. 1+ стр.2)

144

144

Общая трудоемкость, зачетных единиц

4

4

1 Математические методы анализа и синтеза вибрационных машин

2. Основы теории вынужденных колебаний

3.Параметрические и автоколебания, их использование в технологии

4.Колебания в системах со многими степенями свободы

5..Устройство и принцип работы вибровозбудителей.

6. Эффект вибрационного перемещения

7. Синергетические эффекты в сыпучей среде, обусловленные действием вибрации

8. Вибрационные транспортеры, питатели, дозаторы и побудительные устройства

9. Вибрационные сепараторы зерна и других сельскохозяйственных материалов

10.Вибрационные смесители

11.Вибрационные измельчители

12.Виброуплотняющие устройства

13.Вибромойки, вибронасосы, вибросушилки

14.Почвообрабатывающие орудия с вибрационными рабочими органами

15.Виброустройства для уборки ягод и фруктов

16.Виброизоляция и защита от шума

17.Выбор и расчет конструктивных элементов вибромашин