РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ОП. 02 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА» для специальности 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорож-ных машин и оборудования (по отраслям)
рабочая программа

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

16

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

17

Код

ПК, ОК

Умения

Знания

ОК 01-ОК 11

ПК 1.2, ПК 1.3

ПК 2.1-ПК 2.4

ПК 3.2-ПК 3.5,

ПК 3.7, ПК 3.8

ПК 4.1

- выполнять основные расчеты по технической механике;

- выбирать материалы, детали и узлы, на основе анализа их свойств, для конкретного применения;

- основы теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин;

- основные положения и аксиомы статики, кинематики, динамики и деталей машин;

- элементы конструкций механизмов и машин;

- характеристики механизмов и машин

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

189

Обязательная аудиторная нагрузка (всего)

165

в том числе:

теоретическое обучение

128

практические занятия

33

самостоятельная работа

4

консультации

4

Промежуточная аттестация

экзамен

1 семестр

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Объем часов

Осваиваемые элементы компетенций

Введение

Содержание учебного материала:

2

1. Содержание технической механики, ее роль и значение в научно-техническом процессе. Материя и движение. Механическое движение. Равновесие.
2. Разделы дисциплины: теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин

ОК 1,3,6,9

Раздел 1.                      Теоретическая механика

Тема 1.1. Статика. Основные понятия и аксиомы. Плоская система сходящихся сил.

Содержание учебного материала:

12

1. Материальная точка, абсолютно твердое тело.
2. Сила. Система сил.
3. Равнодействующая и уравновешивающая силы. Аксиомы статики.
4. Связи и их реакции.
5. Система сходящихся сил. Определение равнодействующей геометрическим способом. Геометрическое условие равновесия.
6. Проекция силы на ось, правило знаков.

Аналитическое определение равнодействующей. Уравнения равновесия в аналитической форме.

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3.

В том числе практических занятий:

4

1. Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил аналитически.
2. Решение задач на определение реакции связей графически

2

2

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по определению реакции связей плоской системы сходящихся сил аналитически и графически.

1

Тема 1.2. Пара сил и момент силы относительно точки. Плоская система произвольно расположенных сил.

Содержание учебного материала:18 прошло

10

1. Пара сил. Момент пары. Момент силы относительно точки.
2. Приведение силы к данной точке.
3. Приведение плоской системы произвольно расположенных сил к данному центру. Главный вектор и главный момент системы сил и их свойства.20
4. Равнодействующая главной системы произвольных сил. Теорема Вариньона.22
5. Равновесие системы. Три виды уравнения равновесия.24
6. Балочные системы. Точка классификации нагрузок: сосредоточенная сила, сосредоточенный момент, распределенная нагрузка. Виды опор.26
7. Решение задач на определение опорных реакций.28

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3.

В том числе практических занятий:

2

1. Решение задач на определение реакций в шарнирах балочных систем.
2. Решение задач на определение реакций жестко защемленных балок

1

1

Тема 1.3. Трение.

Содержание учебного материала:

1. Понятие о трении. Трение скольжения. Трение Качения. Трение покоя. Устойчивость против опрокидывания

2

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3,

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

Решение задач на проверку законов трения

2

Тема 1.4. Пространственная система сил

Содержание учебного материала:

1. Разложение силы по трем осям координат
2. Пространственная система сходящихся сил, ее равновесие
3. Момент силы относительно оси

Пространственная система произвольно расположенных сил, ее равновесие.

6

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

В том числе практических занятий:

2

Решение задач на определение момента силы относительно оси пространственной системы произвольно расположенных сил.

2

Тема 1.5. Центр тяжести

Содержание учебного материала:

1. Равнодействующая система параллельных сил. Центр системы параллельных сил. Центр тяжести тела.
2. Центр тяжести простых геометрических фигур. Определение положения центра тяжести плоской фигуры и фигуры, составленной из стандартных профилей проката
3. Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие.

4

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

В том числе практических работ:

2

Определение центра тяжести плоских фигур и сечений, составленных из стандартных прокатных профилей

2

Самостоятельная работа:

Решение задач на определение центра тяжести плоских фигур и сечений, составленных из стандартных прокатных профилей

1

 Тема 1.6. Кинематика. Основные понятия. Простейшие движения твердого тела. Сложное движение точки и твердого тела

Содержание учебного материала:

1. Основные понятия кинематики: траектория, путь, время, скорость и ускорение. Способы задания движения.
2. Средняя скорость и скорость в данный момент. Среднее ускорении и ускорение в данный момент.
3. Ускорение в прямолинейном и криволинейном движении
4. Равномерное и равнопеременное движение: формулы и кинематические графики.
5. Поступательно и вращательное движение твердого тела
6. Линейные скорости и ускорения точек тела при вращательном движении. Понятие о сложном движении точки и тела.
7. Теорема о сложении скоростей
8. Разложение плоскопараллельного движения на поступательное и вращательное.

Мгновенный центр скоростей, и его свойства

14

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

Определение параметров движения точки для любого вида движения

2

Тема 1.7. Динамика. Основные понятия. Метод кинетостатики. Работа и мощность. Общие теоремы динамики.

Содержание учебного материала:

1. Основные задачи динамики. Аксиомы динамики.
2. Сила инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.
3. Принцип Д’Аламбера: метод кинетостатики
4. Работа постоянной силы при прямолинейном движении
5. Понятие о работе переменной силы на криволинейном пути
6. Мощность, КПД, Работа и мощность при вращательном движении
7. Вращающий момент. Определение вращающего момента на валах механических передач. Теорема об изменении количества движения
8. Теорема об изменении кинетической энергии
9. Уравнение поступательного и вращательного движения твердого тела.

16

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

В том числе практических занятий:

2

Решение задач по определению частоты вращения валов и вращающих моментов, мощности на валах по заданной кинематической схеме привода

2

групповая консультация для подготовки к экзамену

2

2 семестр

Раздел 2. Сопротивление материалов.

Тема 2.1. Основные положения сопромата. Растяжение и сжатие.

Содержание учебного материала:

1. Задачи сопромата. Понятие о расчетах на прочность и устойчивость.
2. Деформации упругие и пластичные. Классификация нагрузок.
3. Основные виды деформации. Метод сечений.
4. Напряжения: полное, нормальное, касательное.
5. Продольные силы, их эпюры. Нормальные напряжения в поперечных сечениях, их эпюры. Продольные и поперечные деформации при растяжении и сжатии. Закон Гука. Коэффициент Пуассона.
6. Испытание материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Коэффициент запаса прочности.
7. Расчеты на прочность: проверочный, проектный, расчет допустимой нагрузки

14

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

В том числе практических занятий:

2

1. Решение задач на построение эпюр нормальных сил, нормальных напряжений, перемещений сечений бруса.
2. Выполнение расчетно-графической работы по теме растяжение-сжатие

1

1

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по определению продольной и поперечной деформации при растяжении и сжатии.

1

Тема 2.2. Практические расчеты на срез и смятие. Геометрические характеристики плоских сечений.

Содержание учебного материала:

1. Срез, основные расчетные предпосылки, основные расчетные формулы, условие прочности.
2. Смятие, условности расчета, расчетные формулы, условия прочности. Примеры расчетов.
3. Статический момент площади сечения.
4. Осевой, полярный и центробежный моменты инерции.
5. Моменты инерции простейших сечений: прямоугольника , круга, кольца, определение главных центральных моментов инерции составных сечений.

10

ОК 1,3,6,9

ПК 1.3

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

1

Решение задач на определение главных центральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симметрии

1

Тема 2.3. Кручение.

Содержание учебного материала:

1. Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модель сдвига. Внутренние силовые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов.
2. Кручение бруса круглого поперечного сечения. Основные гипотезы
3. Напряжения в поперечном сечении. Угол закручивания.
4. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
5. Расчеты цилиндрических винтовых пружин на растяжение-сжатие

6

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

1. Решение задач на построение эпюр крутящих моментов, углов закручивания.
2. Выполнение расчетов на прочность и жесткость при кручении
3. Выполнение расчетно-графической работы по теме кручение

1

1

Самостоятельная работа:

Выполнение расчетно-графической работы по определению напряжения при кручении.

1

Тема 2.4. Изгиб

Содержание учебного материала:

1. Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба.
2. Внутренние силовые факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил изгибающих моментов. Нормальные напряжения при изгибе
3. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки.
4. Расчеты на прочность при изгибе.
5. Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных и хрупких материалов
6. Понятие касательных напряжений при изгибе.
7. Линейные угловые перемещения при изгибе, их определение. Расчеты на жесткость

6

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

3

1. Решение задач на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов
2. Выполнение расчетов на прочность и жесткость
3. Выполнение расчетно-графической работы по теме «Изгиб»

1

1

1

Тема 2.5. Сложное сопротивление. Устойчивость сжатых стержней

Содержание учебного материала:

1. Напряженное состояние в точке упругого тела. Главные напряжения.
2. Виды напряженных состояний. Косой изгиб. Внецентренное сжатие (растяжение).
3. Назначение гипотез прочности. Эквивалентное напряжение.
4. Расчет на прочность при сочетании основы видов деформаций.
5. Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия.
6. Критическая сила. Формула Эйлера при различных случаях опорных закреплений
7. Критическое напряжение. Гибкость. Переделы применимости формулы Эйлера. Формула Ясинского.
8. График критических напряжений в зависимости от гибкости.

Расчеты на устойчивость сжатых стержней

6

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

1. Решение задач по расчету вала цилиндрического косозубого редуктора на совместную деформацию изгиба и кручения.
2. Решение задач на определение критической силы для сжатого бруса большой гибкости

1

1

Тема 2.6. Сопротивление усталости. Прочность при динамических нагрузках

Содержание учебного материала:

1. Циклы напряжений. Усталостное напряжение, его причины и характер. Кривая усталости, предел выносливости.
2. Факторы, влияющие на величину предела выносливости
3. Коэффициент запаса прочности
4. Понятие о динамических нагрузках. Силы инерции при расчете на прочность
5. Приближенный расчет на действие ударной нагрузки
6. Понятие о колебаниях сооружений

4

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

-

Раздел 3. Детали машин.

Тема 3.1. Основные положения. Общие сведения о передачах.

Содержание учебного материала:

1. Цель и задачи раздела. Механизм и машина. Классификация машин.
2. Современные направления в развитии машиностроения.
3. Критерии работоспособности деталей машин
4. Контактная прочность деталей машин
5. Проектный и проверочные расчеты
6. Назначение передач. Классификация.

Основные кинематические и силовые соотношения в передачах

4

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Тема 3.2. Фрикционные передачи, передача винт-гайка

Содержание учебного материала:

1. Фрикционные передачи, их назначение и классификация. Достоинства и недостатки, область применения.
2. Материала катков. Виды разрушения
3. Понятия о вариаторах. Расчет на прочность фрикционных передач.
4. Винтовая передача: достоинства и недостатки, область применения. Разновидность винтов передачи
5. Материалы винта и гайки

Расчет винта на износостойкость, проверка винта на прочность и устойчивость

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

1

Решение задач по расчету винта на износостойкость, проверка винта на прочность и устойчивость

1

Тема 3.3. Зубчатые передачи (основы конструирования зубчатых колес)

Содержание учебного материала:

1. Общие сведения о зубчатых передачах, классификация, достоинства и недостатки, область применения
2. Основы теории зубчатого зацепления, краткие сведения.
3. Основные сведения об изготовлении зубчатых колес
4. Точность зубчатых передач. Материалы зубчатых колес. Виды разрушения зубьев. Цилиндрическая прямозубая передача
5. Основные геометрические и силовые соотношения в зацеплении
6. Расчет на контактную прочность и изгиб. Особенности расчета цилиндрических, косозубых, шевронных передач.
7. Конструирование передачи.
8. Конические зубчатые передачи, основные геометрические соотношения, силы действующие в зацеплении. Расчет конических передач

3

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

1

1. Расчет параметров зубчатых передач.

1

Тема 3.4. Червячные передачи.

Содержание учебного материала:

1. Общие сведения о червячных передачах, достоинства и недостатки, область применения, классификация передач. Нарезание червяков и червячных колес.
2. Основные геометрические соотношения червячной передачи. Силы в зацеплении.
3. Материалы червячной пары. Виды разрушения зубьев червячных колес.
4. Расчет на прочность, тепловой расчет червячной передачи.

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

Выполнение расчета параметров червячной передачи, конструирование.

2

Тема 3.5. Ременные передачи. Цепные передачи.

Содержание учебного материала:

1. Общие сведения о ременных передачах, основные геометрические соотношения, силы и напряжения в ветвях ремня.
2. Типы ремней, шкивы и натяжные устройства
3. Общие сведения о цепных передачах, приводные цепи, звездочки, натяжные устройства

Основные геометрические соотношения, особенности расчета

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

1. Выполнение расчета параметров ременной передачи
2. Выполнение расчета параметров цепной передачи

1

1

Тема 3.6. Общие сведения о плоских механизмах, редукторах. Валы и оси

Содержание учебного материала:

1. Понятие о теории машин и механизмов
2. Звено, кинематическая пара, кинематическая цепь.
3. Основные плоские механизмы и низшими и высшими парами
4. Понятие о валах и осях. Конструктивные элементы валов и осей.
5. Материала валов и осей. Выбор расчетных схем
6. Расчет валов и осей на прочность и жесткость
7. Конструктивные и технологические способы повышения выносливости валов

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

2

1. Выполнение проектировочного расчета валов передачи
2. Выполнение проверочного расчета валов передачи
3. Эскизная компоновка ведущего и ведомого валов передачи

1

1

Тема 3.7. Подшипники (конструирование подшипниковых узлов)

Содержание учебного материала:

1. Опоры валов и осей
2. Подшипники скольжения, конструкции, достоинства и недостатки. Область применения. Материалы и смазка подшипников скольжения. Расчет подшипников скольжения на износостойкость
3. Подшипники качения, устройство, достоинства и недостатки
4. Классификация подшипников качения по ГОСТ, основные типы, условные обозначения. Подбор подшипников качения
5. Краткие сведения о конструировании подшипниковых узлов

2

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

В том числе практических занятий:

1

2. Изучение конструкций узлов подшипников, их обозначение и основные типы. Конструирование узла подшипника.
3. Подбор и расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности  и долговечности

Тема 3.8. Муфты. Соединения деталей машин.

Содержание учебного материала:

1. Муфты, их назначение и краткая классификация
2. Основные типы глухих, жестких, упругих, самоуправляемых муфт.
3. Краткие сведения о выборе и расчете муфт
4. Общие сведения о разъемных и неразъемных соединениях
5. Конструктивные формы резьбовых соединений
6. Шпоночные соединения, достоинства и недостатки, разновидности. Расчет шпоночных соединений
7. Шлицевые соединения, достоинства и недостатки, разновидности. Расчет шлицевых соединений.
8. Общие сведения о сварных, клеевых соединениях, достоинства и недостатки. Расчет сварных и клеевых соединений.
9. Заклепочные соединения, классификация, типы заклепок, расчет.

Соединение с натягом. Расчет на прочность.

3

ОК 1,3,6,9

ПК 3.3

Групповая консультация для подготовки к экзамену

2

Итого

165

Результаты обучения

Критерии оценки

Методы оценки

Умения

- выполнять основные расчеты по технической механике;

-умеет составлять расчетные схемы для конкретных конструкций и механизмов;

-умеет выбирать методы расчета конкретных конструкций и механизмов;

-умеет выполнять расчеты конкретных конструкций и механизмов без принципиальных и арифметических ошибок

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях, ответов на контрольные вопросы

- выбирать материалы, детали и узлы, на основе анализа их свойств, для конкретного применения;

-знает термины и определения, характеризующие свойства материалов;

-умеет выбрать материал, соответствующий заданным конкретным условиям применения, и обеспечивающий работоспособность и долговечность конкретных деталей и узлов;

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях, оценка устного опроса

Знания

- основы теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин;

-знает термины и определения теоретической механики, сопротивления материалов и деталей машин;

-знает зависимость механических свойств материала и поверхности деталей от вида термической и химико-термической обработки;

-умеет составлять расчетные схемы и для проверки обеспечения безопасной эксплуатации подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования(расчет устойчивости стреловых кранов, стропов для обвязки грузов);

-умеет выполнить компетентный выбор методик и формул для расчетов конкретных конструкций и механизмов подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (грузовых лебедок и барабанов);

- объясняет напряженное состояние зуба зубчатой передачи и звездочки цепной передачи;

 -объясняет напряженное состояние вала зубчатого редуктора, ременной и цепной передач;

-знает геометрические характеристики рельса и других прокатных профилей;

-знает способы смазки деталей машин

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях

- основные положения и аксиомы статики, кинематики, динамики и деталей машин;

-знает термины и определения статики, кинематики, динамики и деталей машин;

-умеет применять основные положения и аксиомы статики, кинематики, динамики и деталей машин для обеспечения безопасной эксплуатации подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования;

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях, при проведении устного опроса,

оценка презентации или сообщения, ответов на контрольные вопросы

элементы конструкций механизмов и машин

-знает термины и определения элементов конструкций механизмов и машин;

-показывает и перечисляет элементы конструкции конкретного механизма и конкретной машины.

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях, при проведении устного опроса,

оценка презентации или сообщения, ответов на контрольные вопросы

- характеристики механизмов и машин.

-знает термины и определения геометрических, массовых, кинематических, динамических и эксплуатационных характеристик механизмов и машин

-перечисляет геометрические, массовые, кинематические, динамические и эксплуатационные характеристики механизмов и машин (на конкретном примере).

экспертное наблюдение и оценка на практических занятиях, при проведении устного опроса,

оценка презентации или сообщения, ответов на контрольные вопросы