Қазақстан Республикасының Білім жәңе ғылым

МЕХАНИЗМДЕР МЕН МАШИНАЛАР ТЕОРИЯСЫ

ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

050724 – «Кен машиналары және жабдықтары» мамандықтың күндізгі оқу түрінде оқитын бакалавр – студенттер үшін

Курс – 2
Семестр - 3, кредиттер саны - 3

Дәрісханалық сағаттары – 45

Олардың санында лекциялар – 30 сағат

лабораториялық сабақтар – 15 сағат

СОБЖӨБЖ - 45 сағат

СӨБЖ - 15 сағат

Емтихан – 3 семестр
Семестр - 4

Курстық жоба, СӨБЖ - 30 сағат.

Усть-Каменогорск, 2010

Өскемен

Пәннің оқыту бағдарламасы (SYLLABUS) «Технологиялық машиналар және жабдықтар» кафедрасында Қазақстан Республика білімінің Мемлекеттік жалпы міндеттік стандарт негізі ГОСО РК 3.08.350-2006 бойынша 050724 – «Кен машиналары және жабдықтары» мамандықтың күндізгі оқу түрінде оқитын бакалавр – студенттер үшін

ӘК төрағасы А.А.Чечеткина

Бағдарламаны жасаған Ш. С. Аманжолова
Норма бақылау Е.В. Петрова
УМУ
1. ПӘНДІ ӨТКІЗЕТІН УАҚЫТ ПЕН ОРЫН
Дәрістік сабақтар Шығыс Қазақстан мемлекеттік техникалық университеттің дәрістерінде семестр сабақ кестесі бойынша өткізіледі. Төртінші семестрде пәнге 3 кредит (45 сағат, оның санында жұма сайын: 2 сағат лекция, 1 сағат лабораториялық жұмыстар) алдын ала ескерілген. 2 аралық бақылау жүргізіледі. Оқыту уақыты - 15 апта. Нәтижелік бақылау түрі – емтихан.

Төртінші семестрде курстік жоба орындалады. Студенттердің оқытушымен бірге жасайтын өз бетік жұмыстары (СОБЖӨБЖ) кафедраның бөлек сабақ кестесімен өткізіледі (дәрісхана Г1-425) - «Технологиялық машиналар және жабдықтар».

Оқытушы: - доцент, физика-математика ғылми кандидаты Ш.С.Аманжолова

Толық мекенжайы: Өскемен қ, Д. Серикбаев к, 19, ШҚМТУ-дың бас корпусы, дәрісхана Г-425. Тел.: 83232-540198.

Пәннің постреквизиттері: «Механизмдер мен машиналар теориясы» пәнді білу «Құрылымдау негіздері мен машина бөлшектері» «Гидропневматикалық машиналар мен берілістер», «Технологиялық машиналардың сенімділігі», «Техникалық машиналарды құрастыру және пайдалану» пәндерді ұйғару үшін керек.

Пәнді оқыту мақсаты: - студенттердің келесіде өндіріс шарттарында инженер-технолог, механик және т.б. ретінде қызмет ету үшін қажетті арнайы инженерлік пәндерді ұйғару үшін оларға керек білімдер мен тәжірибелер беру.

Пәнді оқыту мәселелері – механизмдердің негізгі түрлерінің құрылымы, қатты және серпімділі звенолары бар механизмдердің кинематикалық пен динамикалық сипаттамалары туралы білім, керекті шарттар бойынша механизмдердің геометриялық параметрлерін анықтау әдістері туралы білім, адам мен машинаны дірілден қорғау әдістері туралы білім, механизмдер мен машиналар жүйелер қозғалысын басқару туралы білімдерді студенттерге беру.

«Механизмдер мен машиналар теориясы» пәнді оқып білгендердің міндеттері – механизмдердің негізгі түрлерін және олардың кинематикалық, динамикалық сипаттамаларын танып, машиналар құрамындағы бөлек механизмдердің жұмыс принциптері мен олардың өзаралық қарым-қатынастарын түсініп білулері, берілген кинематикалық және динамикалық касиеттері бойынша механизмдердің кинематикалық, динамикалық параметрлерін тауып алуды білулері міндетті.

4.1.1. Механизмдер мен машиналар теориясының негізгі ұғымдары. Машина, механизм, звено, кинематикалық жұп, кинематикалық қосылым. Кинематикалық жұптардың түрлері. Кинематикалық тізбектер. Жоғары және төмен кинематикалық жұптары бар механизмдер, алмастырушы механизмдер. Механизмдердің топтары. Механизмдер мен машиналардың негізгі түрлері. – 2 сағат.

4.1.2. Механизмдер құрылымының талдау мен синтез мәселелері және тәсілдері. Жалпыланған координаттар. Артық жергілікті және құрылымдық байланыстар, артық байланыстарды алып тастау. Артық байланыстары жоқ механизмдер. Олардың үлгілендіру негізі бойынша механизмдер мен манипуляторлардың талдауы және синтезі. - 2 сағат.

4.1.3. Тісті механизмдердің түрлері. Тісті механизмдерді топтау. Дөңгелектерінің қозғалмайтын және қозғалатын осьтері бар көп сатылы берілістердің кинематикасы (Графикалық және аналитикалық әдәстері). Планетарлық тісті механизмдер. Қолдану саласы. Ұтымды сұлбаны ПӘК және берніліс қатынасы бойынша таңдау. Планетарлық механизмдердің синтезі, көршілік, жинақтау және біліктілік шарттары. – 2 сағат.

4.1.4. Цилиндрлік тісті берілілістер. Тістерінің қырынан қарағандағы сұлбасы эвольвента болып келетін тісті дөңгелектердің элементтері. Эвольвентті іліністің қасиеттері. Тісті дөңгелектерді жасау әдістері. Станоктық іліністер. Тістерді астынан кесу және ұштарлау. Берілістердің сапалы дәрежелері. Жылжыту коэффициентін қабылдау. Қиғаш тістері бар цилиндрлік дөңгелектер. Новиковтың берілістері. (Геометрия, кинематика, қолдану саласы). – 2 сағат.

4.1.5. Механизмдердің кинематикалық сипаттамалары. Тұрыс функциясы, жылдамдықтар мен үдеулердің аналогтары. Механизмдер мен манипуляторлардың кинематикалық талдауының мәселелері мен әдістері. Тұрыстар, жылдамдықтар және үдеулердің сызба әдістері. - 2 сағат.

4.1.6. Иінтіректі механизмдердің кинематикалық талдауының аналитикалық әдісі. Тұйық векторлық пішін, сандық дифференциалдау және интегралдау әдістері. - 2 сағат.

4.1.7. Иінтіректі механизмдердің күштік талдауы. механизмдердің күштік талдауының мәселелері мен әдістері. Механизм звеноларына салынған күштер. Инерциялық күштер. Кинематикалық тізбектердің кинетостатикалық анықтаулығының шарттары. – 2 сағат.

4.1.8. Иінтіректі механизмдердің күшке есептеу тәртібі. Кинематикалық жұптардағы күштерді анықтаудың графикалық (күштер сызбасы) және аналитикалық тәсілдері. – 2 сағат.

4.1.9. Үшінші класстағы Ассур топтары мен жұдырықшалы механизмдердің күшке санау ерекшеліктері. Н.Е. Жуковскийдің қатаң иінтірек туралы теоремасы. – 2 сағат.

4.1.10. Жұдырықшалы механизмдердің тиүрлері. жұдырықшалы механизмдердің сұлбасын және шығатын звеноның қозғалыс заңын қабылдау. Жұдырықша сұлбасының графикалық және аналитикалық анықтау әдістері. Итергіш ролигінің өлшемдерін қабылдау. - 2 сағат.

4.1.11. Механизмдерді теңестіру. Машина іргетасына түсетін күштер. Механизмдердің қозғалыстағы звеноларының массаларын анықтау тәсілдері. Айналатын звеноларды теңестіру. Теңгеруші машиналар. Көп звенолы механизмдерді теңестіру. Машиналардың діріл белсенділігі және оларды дірілден қорғау әдістері – 2 сағат.

4.1.12. Салынған күштер әсерінен пайда болған механизм қозғалысын зерттеу. Күштер мен қос күш моменттерін келтіру. Массалар мен инерция моменттерін келтіру. – 2 сағат.

4.1.13. Механизмнің қозғалыс теңдеулерінің негізгі түрлері. Қозғалыс теңдеулерін шығару жолдары. Механизм қозғалысының бір қалыпты емес екенінің коэффициенті. Механизм қозғалысының бір қалыпты емес екенінің коэффициентін анықтау және оны қамтамасыз ету. Машиналық агрегаттың қозғалыс заңына әсер ететін звенолардың серпімділігі. - 2 сағат.

4.1.14. Механизмдердің синтезі (жобалау). Механизмдер синтезінің кезеңдері. - 2 сағат.

4.1.15. Механизмдер мен машиналардағы үйкеліс. Механизмнің киематикалых жұптарындағы үйкеліс күштерін ескеру, қысым бұрышы және өздігінен тежелу оқиғасы. Механизмнің механикалық пайдалы әсер ету коэффициенті. Механизмдердің механикалық пайдалы әсер ету коэффициентін (ПӘК) анықтау. - 2 сағат.

Лабораториялық практикум «Механизмдер мен машиналар теориясы» курсының құрамды бөлігі боп келіп, студенттердің теориялық білімдерін баянды етеді, олардың қарастырылатын сұрақтардың физикалық негіздерін дұрыс түсінулеріне көмек береді де, өлшеуші техниканы қолданып тәжірибелік зерттеулерді өткізу дағдыларын дамытады.

Лабораториялық жұмыстардың тақырыбтары, оларды орындау үшін әдістемелік нұсқаулар, есеп беруді орындау үлгілері А.К.Бурковскийдің әдістемелік нұсқауларында берілген - Бурковский А.К. Теория механизмов и машин: Лабораторный практикум для студентов механических специальностей 1402, 2501, 2801, 2803, 2805, 3005/ ВКГТУ - Усть-Каменогорск, 2004, 64 с.

Лабораториялық жұмыстар 3-4 студенттерден тұрған топпен орындалады. Лабораториялық жұмыстың алдында студенттер лабораториялық жұмыс тақырыбы бойынша лекциялық материалдармен танысып, орындалатын жұмыстың теориялық бөлімін ұйғарып алып, жұмыстың аты мен мақсаты, қолданылатын аспаптар мен лабораториялық құрылымдардың сұлбаларын және сипаттамалары, есепке және өлшеу нәтижелеріне керек кестелері жазылған бланкті дайындап қоюы қажет.

Лабораториялық жұмыстардың тақырыбтары, оларды өткізу уақыттары және СОБЖӨБЖ мазмұндары 1-кестеде берілген.

Өлшеу және санау нәтижелері бар есеп беру бланкті оқытушы қарап шығып бекіткеннен кейін абораториялық жұмыс орындалды деп саналады. Есеп беру бөлек бетте немесе жалпы дәптерде сиямен жазылады, ал сұлбалар мен суреттер қарындашпен сызылады. Есеп беру орындалған жұмыс нәтижелері бойынша жазылған қысқаша тұжырымдармен аяқталынады.

Есеп беруді қорғау келесі сабақта немесе консультация сағаттарында әр студентпен бөлек өткізіледі.
1 – кесте - Лабораториялық жұмыстардың тақырыптары және СОБӨБЖ мазмұндары

Апта №	Лабораториялық жұмыстардың мазмұны	СОБӨБЖ мазмұндары
1 и 2	№1 лаб. жұмыс «Механизмдердің құрылымы мен топтары»	Есеп беруді жазу, №1 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
3 и 4	№2 лаб. жұмыс. «Тісті механизмдердің кинематикалық анализі»	Есеп беруді жазу, №2 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
5 и 6	№3 лаб. жұмыс. «Эвольвенттік дөңгелектің тістерін айналып шығу әдісімен кесіп алу»	Есеп беруді жазу, №3 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
7 и 8	Лабораториялық жұмыстарды қорғау. 1- аралық бақылау (Тесттеу)	Теориялық материал бойынша тестен 10 сұрақ
9 и 10	№5 лаб. жұмыс. «Жазық жұдырықшалы механизмдерді құрастыру»	Есеп беруді жазу, №5 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
11 и 12	№7 лаб. жұмыс. «Айналымдағы звенолардың динамикалық теңестіруі»	Есеп беруді жазу, №7 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
13 и 14	№6 лаб. жұмыс. «Бұрандама редуктордың пайдалы әсер коэффициентін анықтау»	Есеп беруді жазу, №6 лаб. жұмысты қорғауға дайындау
15	Лабораториялық жұмыстарды қорғау. 2- аралық бақылау (Тесттеу)	Теориялық материал бойынша тестен 10 сұрақ

4.3. Курстық жоба
4 - семестр

050724 - мамандық студенттері көлемі екі бет сызба мен 18-25 есептеу беттерінен тұратын курстық жобаны жасайды.

Курстық жобаның негізгі мақсаты – шынайы технологиялық машиналар мен жабдықтар жасау үшін механизмдерді жобалау әдістерін қолға алуды үйрету.

Жұмыс бағдарламасына сай студенттің орындауы тиіс:

а) жазық иінді механизмнің кинематикалық және күштік анализі (1 Бет), онда:

- иінді механизмнің еркіндік дәреже санын анықтау және оның құрылымдық талдауын өткізу;

- орындаушы звено (мысалы, тиек) шет тұрыста болған жағдайдағы жетекші звеноның (ОА қос иіннің) күйін алғашқы тұрыс ретінде қабылдап алып, иінді механизмнің 12 тұрыстарының сызбаларын жасау;

- жылдамдықтардың 12 сызбаларын және үдеулердің еркінше бір сызбасын құрастыру;

- механизмнің ерекше нүктелерінің сызықтық жылдамдықтарының модульдерін анықтап алып, оларды кестеге еңгізу, звенолардың бұрыштық жылдамдықтары мен үдеулерін есептеп алып, олардың бағыттарын механизмнің сәйкес звеноларында көрсету;

- механизмнің жұмыс жүрісіндегі бір тұрысы үшін кинетостатикалық (күштік) есебін өткізу;

- Н.Жуковскийдің иіні арқылы теңестіру күштің (немесе моменттің) шамасын анықтау және оны күштер сызбасы әдісімен анықталған шамасымен салыстырып бағалау;

б) эвольвенттік іліністің сызбасын жасау, планетарлық редуктордың жобасы мен кинематикалық талдауын жасау (2 Бет), ол үшін:

- модулі m₁ стандартты саймандық төрткілдешпен кесілген қарапайым берілістегі эвольвенттік тісті дөңгелектердің өлшемдерін анықтау. Төрткілдештің жылжу коэффициентін таңдағанда тістердің астынан кесілмеуін қамтамасыз ету қажет;

- эвольвенттік іліністің сызбасын жасау. Әр дөңгелектің үш-төрт тістерін көрсету, іліністің сызығы мен доғасын, тіс бетінің жұмыс телімдерін көзге айқын етіп көрсету. Сызба масштабын, тістердің биіктіктері 40…45 мм төмен болмайтындай етіп қабылдау қажет;

- іліністің жабын коэффициентін берілген ілініс сызбасы арқылы да, аналитикалық әдіспен де анықтап алу;

- планетарлық механизм дөңгелектерінің тістер санын теріп алу. Ол үшін біліктік, көршілік, жинақтау шарттарын және беріліс қатынасының берілген шамасын ескеріп отырып, дөңгелектердің тістер саны Z_min ³ 17, ал дөңгелектер алғашқы пішіні жылжымай кесілген деп санау қажет. Дөңгелектерінің тістер санын терігенде берілген беріліс қатынасын 5% дейін өзгертуге болады;

- бастапқы шеңберлердің диаметрлерін есептеп алып, планетарлық редуктордың кинематикалық сұлбасын масштабта сызу;

- тісті редуктордың беріліс қатынасын аналитикалық әдіспен (Виллис формуласы бойынша) және графикалық әдіспен (профессор Л.Смирновтың әдісі)тексеру.

2. Бурковский А.К. Теория механизмов и машин. Лабораторный практикум для студентов механических специальностей. ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2004, 54 с.

3 Бурковский А.К., Елемес Д. Е. Теория механизмов и машин: Методические указания и задания на курсовой проект для студентов механических специальностей очной формы обучения / ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2007. – 98 с.

4. Ашавский А.М. и др. Лабораторный практикум и курсовое проектирование по теории механизмов и машин с использованием ЭВМ. – М.:1983, 160 с.

5. Гуров Э.А. и др. Типовой лабораторный практикум по теории механизмов и машин. – М.:1990, 160 с.

6. Казыханов Х.Р. и др. Теория механизмов и машин с применением ЭВМ. КазНТУ, 1988, 34 с.

7. Левитский Н.И., Левитская О.Н. Курс теории механизмов и машин. – М.:Высшая школа, 1985, 279 с.

8. Марченко С.И. и др. Теория механизмов и машин. Серия «Сдаем экзамен». – Ростов-

на – Дону : Феникс, 2003, 256 с.

9. Попов С.А., Тимофеев Н.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учебное пособие для ВУЗов/ под ред. К.В.Фролова – М.: Высшая школа, 2002, 351 с.

10. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие. – М.: ИНФРА – М; Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003, 263 с.

11. Фролов К.В., Попов С.А., Мусатов А.К. и другие. Теория механизмов и машин. Учебник/ Под ред. К.В.Фролова. 4-е издание – М,: Высшая школа, 2003.

12. Юдин В.А. и др. Сборник задач по теории механизмов и машин. – М.: Высшая школа, 1982, 215 с.

13. Жолдасбеков Ө.А. Механизмдер мен машиналар теориясы. – Алматы, 1998, 360 б.

Бесінші семестрде студенттер курстық жобаны жасайды. әр түрлі механизмдер мен машиналарды жобалау үшін және олардың анализін өткізу үшін қажетті арттарды оқытушы әдістемелік әдебиеттен алып береді. Әдістемелік әдебиетте курстік жобаны орындауға нұсқалар және оның орындау үлгісі мен графикалық, мәтіндік құжаттардың үлгілері беріледі

Студенттердің оқу-зерттеу (СОЗЖ) немесе ғылми-зерттеу (СҒЗЖ) жұмыстарымен үйлестірілген өз ынтасымен курстық жобаға алған тапсырмалар мадақталынады.
7. СТУДЕТТЕР БІЛІМІН БАҚЫЛАУ ЖӘНЕ БАҒАЛАУ
Рейтинг жүйесі бойынша төртінші семестрде бақылаудың үш түрі алдын ала ескерілген: кезектегі, аралығындағы (7 және 15 апталардағы бағалау) және нәтижелік (емтихан).

Пән бойынша нәтижелік баға аралық бақылаудың - 60% және нәтижелік бақылаудың (емтихан бағасы) - 40 % ең жоғары дәрежелерінің қосындысы ретінде алынады.

мұнда Р₁ – бірінші рейтінг бағасының цифрлік эквиваленті;

Р₂– бірінші рейтінг бағасының цифрлік эквиваленті;

Э – емтихан бағасының цифрлік эквиваленті.

. Емтихан тестер арқылы алынады, әр тесте – 20 есеп (сұрақтар). Машина бөлшектері мен құрылымдау негіздері курсының тестік базасында 500 есеп бар.

2-кестеде студенттің төртінші семестрдегі емтихан өткенге дейін орындаған бар жұмыстарының бағалау межелігі келтірілген

- курстық жобаның графикалық және мәтіндік құжаттарының орындалған және рәсімделген сапасы;

- өз жобасын қорғағанда студенттің көрсеткен білімі;

- студенттің курстық жоба графиктерін дұрыс және анық орындағаны.

Бұған қатар білу керегі:

• 
  Тәжірибелік, лабораториялық және лекциялық сабақтарға қатысу міндетті. Орынды себептерсіз өткізілген сабақтардың әр сағаты үшін бір айыппұл;
  
• 
  Лаборапториялық жұмыстарды уақытында орындау, рәсімдеу мен қорғау сапасы 0 ден 50 баллға дейін бағаланады;
  
• 
  Аралық тестте 10 есеп бар, әр есептің бағасы 4 балл тұрады. Баллдардың жалпы саны нольден 40 дейін болуы мүмкін;
  
• 
  Аралық бақылаудың ең жоғары бағасы 100 балл;
  
• 
  Емтихандық баға 0 ден 100 дейін болуы мүмкін. Емтихандық тест 20 сұрақтан тұрады (әр сұрақ 5 балл тұрады, сонымен 20 сұрақ = 100 балл тұрады);
  
• 
  студент ғылыми-зерттеу жұмыстары мен студенттік ғылыми конференцияда баяндама жасаса, оған аралық рейтингте қосымша баллдар (10-нан 40-қа дейін) қосылады. «ШҚМТУ хабаршысы» немесе басқадай ғылыми басылымдарда ғылыми баяндамасы шығарылса, студентке аралық рейтінгте 100 баллға дейін беріледі;
  
• 
  студенттердің қорытынды бағалары (1) формула арқылы шығарылады. Олар курстың теориялық және тәжірибелік бөлімдер бойынша студенттердің білім деңгейін анық көрсетеді.