Форма затверджена наказом ректора ХНТУСГ

01-08/45 від 16.03.16 р.

Ф-КФ-02-3

Харківський національний технічний університет сільського господарства

імені Петра Василенка

Кафедра «Сільськогосподарські машини»

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Директор ННІ ТС

______________ О.В. Сайчук

«___»_______________ 2018 року

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

ВН ППП 2 «Методи проектування сільськогосподарських машин»

(шифр і назва навчальної дисципліни)

Галузь знань                    13 «Механічна інженерія»                                           

(шифр і назва)

Спеціальність                         133 «Галузеве машинобудування»                                                                                                                           

(шифр і назва спеціальності)

            за освітньою програмою          «Галузеве машинобудування»                                                                                                    

(назва)

інститут             ННІ «Мехатроніки та систем менеджменту»                                                              

2018 рік.

Робоча програма «Методи проектування сільськогосподарських машин»      для

(назва навчальної дисципліни)

студентів

галузь знань                    13 «Механічна інженерія»

за спеціальністю      133 «Галузеве машинобудування»                                           

                          (вказати шифр і назву)

за освітньою програмою «Галузеве машинобудування»

 (вказати назву)                                                         

Розробник програми:

Професор, к.т.н. Бакум М.В.

Робочу програму схвалено на засіданні кафедри «Сільськогосподарські машини»

Протокол від  «5» червня 2018 року   № 10

Завідувач кафедри СГМ                                                                        Пастухов В.І. (прізвище та ініціали)

«5» червня 2018 року

Ó ХНТУСГ імені Петра Василенка, 2018 рік

Ó Бакум М.В. 2018  рік

1. Опис навчальної дисципліни

Найменування показників Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень Характеристика навчальної дисципліни
денна форма навчання заочна форма навчання
Кількість кредитів – 6,0 Галузь знань 13 «Механічна інженерія» (шифр і назва)   Нормативна
Модулів – 2 Спеціальність: 133 «Галузеве машинобудування» (шифр і назва) за освітньою програмою «Галузеве машинобудування» (назва) Рік підготовки
1-й 1-й
Загальна кількість годин – 180 Семестр
1-й 1-й
Лекції
Тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних – 4 самостійної роботи студента – 4 Освітньо-кваліфікаційний рівень: Магістр   30 год. 6 год.
Практичні, семінарські
30 год. 6 год.
Лабораторні
Самостійна робота
120 год. 168 год.
Вид контролю:
1-й семестр – іспит 1-й семестр – іспит

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 60/120

для заочної форми навчання – 12/168

2. Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета: забезпечення отримання студентами того обсягу і якісного рівня знань, якого потребують сучасні вимоги щодо наукоємних методів проектування, конструювання та розрахунку параметрів процесів і робочих органів сільськогосподарських машин.

Завдання: вивчення дисципліни «Методи проектування сільськогосподарських машин» є засвоєння студентами методів проектування, їх етапів, перелік технічної документації, яка забезпечує створення нової конкурентоспроможної машини та методи і етапи творчої діяльності конструктора.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути компетентним:

Інтегральна компетенція: Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі агропромислового виробництва та у процесі навчання, самостійного постійного підвищення кваліфікації, що передбачає застосування визначених теорій та методів відповідної науки і характеризується певною невизначеністю умов.

Загальні компетентності: Здатність ухвалювати обґрунтовані рішення.

Здатність шукати, обробляти та аналізувати інформацію з різних джерел методи проектування, конструювання та розрахунок параметрів процесів і робочих органів сільськогосподарських машин.

Спеціальні (фахові) компетентності: Здатність застосовувати типові аналітичні методи для розв’язування інженерних завдань галузевого машинобудування.

Здатність використовувати знання, щоб вибирати процеси, обладнання та нові конструктивні засоби для підвищення ефективності сільськогосподарських машин.

Знати: основні закономірності проектування та конструювання сільськогосподарської техніки, напрямками і тенденціями розвитку науково- технічного прогресу в галузі сільськогосподарської техніки, які дозволяють оволодіти інженерними методами вирішення технічних проблем, методами конструювання засобів механізації, тенденціями в проектуванні сільськогосподарських машин, вихідною інформацією для вирішення задач проектування, методами проектування, основними методами і етапами творчої діяльності конструктора під час розробки нових машин. Знати стадії і етапи проектування.

вміти: виконувати комплекси робіт по проектуванню та конструюванню сільськогосподарської техніки, вести розробку нових технічних рішень спрямованих на підвищення продуктивності сільськогосподарської техніки та якості виконання технологічних процесів у сільськогосподарському виробництві і обґрунтовувати процеси взаємодії основних робочих органів машин та сільськогосподарської техніки із оброблюваними середовищами, виконувати розрахунки конструктивних і кінематичних параметрів робочих органів та режимних параметрів технологічних процесів машин. Складати базу даних для проектування, володіти методикою розробки конструкторської документації на різних етапах проектування нових машин. Вміти використовувати механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів, методів дії на матеріал для створення конкурентноспроможних машин.

На вивчення навчальної дисципліни відводиться 180 годин, 6 кредити ЄКТС.

Робоча програма розрахована на студентів, які навчаються за освітньо–кваліфікаційними програмами підготовки бакалавра. Програма побудована згідно з вимогами кредитно–модульної системи організації навчального процесу у вищих навчальних закладах за Європейською кредитно–трансферною системою (ECTS).

3. Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль І

Вступна лекція. Стан механізації сільськогосподарського виробництва та перспективи розвитку. Завдання дисципліни. Структура і зміст.

Тема 1. Загальні поняття проектування.

Організації і підприємства департаменту тракторо- і сільгоспмашинобудування України: науково-дослідні інститути, конструкторські бюро, навчальні вузи і основні заводи сільгоспмашинобудування та машиновипробувальні станції.

Основні поняття проектування сільськогосподарських машин.

Розробка спеціальних питань під час проектування сільськогосподарських машин: підвищення продуктивності машин, якості виконання технологічних операцій, надійності, агротехнічні питання використання машини в сільськогосподарському виробництві і їх вплив на навколишнє середовище.

Тенденції в проектуванні с. г. машин: багатофункціональність машини, створення зональних комплексів з відповідним типажем.

Забезпеченість засобами механізації нових технологій.

Особливості роботи, які впливають на проектування сільськогосподарських машин: взаємодія робочих органів з живими об’єктами, сезонність використання машин, виконання технологічних процесів в умовах коливань, які створюються рельєфом поля, робота машин просто неба, робота машин в умовах абразивного середовища.

Сільськогосподарські машини, як об’єкти проектування. Структура машин. Робочі органи, допоміжні органи і механізми. Класифікація машин: за призначенням, способу агрегатування. Агрегати спеціальні, універсальні, комбіновані. Комплекси машин. Система машин.

Тема 2. Стадії та етапи проектування.

Вихідні вимоги, їх суть: технічне завдання, технічні умови на розробку, технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект, розробка робочої конструкторської документації для дослідного зразка (дослідної партії) та серійного виробництва. Їх сутність та регламент робіт.

Критерії оцінки проектування нової машини: надійність виконання технологічного процесу, технічна надійність, екологічність машин, надійність управління, енергетичні критерії, дизайн.

Змістовий модуль ІІ

Тема 3. Вихідна інформація для проектування.

Вихідна інформація для вирішення задач проектування. Вихідні матеріали для проектування. Поняття про базу даних.

Методи дії на матеріал в залежності від цілі обробки: удар, стискання, розтягування, зсув та змішані дії.

Робочі процеси, які виконуються машинами чи робочими органами: процеси створення нових зв’язків, руйнування, переміщення та комбінування із них.

Тема 4. Методи проектування.

Методи проектування. Сутність. Основні вимоги до вирішення задач проектування: агротехнічні, технічні, експлуатаційні, економічні, виробничо – технологічні.

Обґрунтування вимог агрегатування машин. Особливості начіпних, причіпних, напівпричіп них і напівначіпних машин. Обґрунтування ширини захвату машин. Використання опорних коліс і башмаків. Забезпечення необхідної продуктивності сільськогосподарських машин і агрегатів: ґрунтообробних, посівних, для виконання операцій внесення добрив і пестицидів, збиральних, навантажувальних, механізмів безперервного транспорту: стрічкових, скребкових, ковшових, шнекових транспортерів.

Основні методи і етапи творчої діяльності конструктора під час розробки нових машин. Моделі робочих процесів які виконуються робочими органами сільськогосподарських машин.Функціональні схеми машин, кінематичні схеми, розрахункові схеми, геометричні моделі, математичні моделі і принципові схеми машин. Їх сутність і задачі. Виконання робочих креслень. Конструктивна послідовність.

Тема 5. Загальні вимоги до машин, що розробляються.

Забезпечення загальних вимог до машин які розробляються.

Новизна машин. Забезпечення надійності машини: надійність, ремонтопригодність, коефіцієнт готовності, відмови. Якість конструкції машини: міцність, жорсткість, технологічність конструкції машини.

Принцип агрегатного проектування: сутність, переваги і умови його використання. Особливості форми і естетичності сільськогосподарських машин. Відкриті, закриті і комбіновані форми. Композиція – основа формоутворення. Категорії композиції: тектоніка, об’ємно-просторова структура, композиційна рівновага, симетрія, асиметрія, динамічність, статичність. Обґрунтування маси машини. Підбор шин для коліс сільськогосподарських машин. Обґрунтування напрямку сили тяги трактора при агрегатуванні причіпних і напівпричіпних машин.

Забезпечення вимог до перевезення сільськогосподарських машин залізничним, автомобільним транспортом та їх руху по автомобільних, польових дорогах. Стійкість машин і машинно-тракторних агрегатів: повздовжня і поперечна, боковий занос.

Модернізація та випробування сільськогосподарських машин.

Види модернізацій, їх сутність і задачі. Заводські випробування. Прискорені стендові та полігонні. Аналіз існуючих типів стендів. Методика прискорення випробувань. Періодичні, сертифікаційні та інші випробування. Їх мета:    основні види оцінки сільськогосподарських машин: агротехнічна, енергетична, експлуатаційно-технологічна, економічна, оцінка надійності і умов роботи оператора.

4. Структура навчальної дисципліни

Назви змістових модулів і тем Кількість годин
денна форма Заочна форма
усього у тому числі усього у тому числі
л п лаб інд с.р. л п лаб інд с.р.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Змістовий модуль 1. Загальні поняття. Основні поняття про проектування сільськогосподарських машин, як об’єктів проектування.
Тема 1. Загальні поняття проектування. 49 8 12     29 49 2 2     45
Тема 2. Стадії та етапи проектування. 41 7 4     30 41 2 2     37
Разом за змістовим модулем 1 90 15 16     59 90 4 4     82
Змістовий модуль 2. Вихідна інформація для проектування, методи проектування та вимоги до нових машин.
Тема 3. Вихідна інформація для проектування. 12 2       10 12 1       11
Тема 4. Методи проектування. 41 6 8     27 41 2 2     37
Тема 5. Загальні вимоги до машин, що розробляються. 37 7 6     24 37 1       36
Разом за змістовим модулем 2 90 15 14     61 90 4 2     84
Усього годин 180 30 30     120 180 8 6     166
  • Теми семінарських занять

Відсутні

6-7. Тематика лабораторно-практичних робіт по дисципліні

№ п/п Назва лабораторної (практичної) роботи Годин
Змістовий модуль 1. Загальні поняття. Основні поняття про проектування сільськогосподарських машин, як об’єктів проектування
1 Визначення параметрів робочих поверхонь плужних корпусів профіломіром. 2
2 Проектування теоретичного профілю борозни лемішного корпуса плуга. 2
3 Проектування фронтальної проекції робочої поверхні корпусу. 2
4 Побудова спрямовуючої кривої робочої поверхні корпусу. 2
5 Визначення закономірності зміни кутів нахилу твірних робочої поверхні корпусу до стінки борозни по висоті. 2
6 Проектування горизонтальної проекції робочої поверхні корпусу. 2
7 Проектування бокової проекції робочої поверхні корпусу. 2
8 Дослідження здатності робочих поверхонь полиць плужних корпусів обертати скибу. 2
Змістовий модуль 2. Вихідна інформація для проектування, методи
проектування та вимоги до нових машин.
9 Проектування перерізів робочої поверхні корпусу вертикальними площинами перпендикулярними до стінки борозни. 2
10 Дослідження здатності робочих поверхонь полиць плужних корпусів розпушувати скибу. 2
11 Проектування перерізів робочої поверхні корпусу вертикальними площинами паралельними до стінки борозни. 2
12 Визначення параметрів шаблонів робочої поверхні лемішних корпусів. 2
13 Побудова шаблонів спроектованої робочої поверхні корпусу плуга та розгортки полиці. 2
14 Розробка вихідних вимог на проектування висівних апаратів посівних машин. Обґрунтування параметрів дозуючих пристроїв висівних апаратів посівних машин. 2
15 Проектування корпусів висівних апаратів посівних машин. 2
  • Самостійна робота

Змістовий модуль 1:

  1.  Проаналізувати задачі проектування сільськогосподарських машин, й установи, що виконують проектування сільськогосподарських машин.
  2.  Проаналізувати особливості проектування сільськогосподарських машин.
  3.  Проаналізувати класифікацію                      сільськогосподарських машин за призначенням. Їх особливості.
  4.  Проаналізувати тенденції в проектування сільськогосподарських

машин.

  •  Проаналізувати структури сільськогосподарських машин і агрегатів.
  •  Дати оцінку творчої діяльності конструкта на ранніх і пізніх етапах роботи над створенням машин.
  •  Проаналізувати класифікацію                      сільськогосподарських машин за способами агрегатування. Їх особливості.
  •  Задачі проектування сільськогосподарських машин.
  •  Проаналізувати установи що виконують проектування сільськогосподарських машин.
  •  Охарактеризувати стадії проектування сільськогосподарських машин.
  •  Проаналізувати сутність вихідних (агротехнічних) вимог на розробку сільськогосподарських машин. Їх структура.
  •  Проаналізувати технічне завдання на машину, яка проектується. Його сутність.
  •  Проаналізувати технічну пропозицію на проектування сільськогосподарської машини, яка проектується. Сутність і перелік робіт.
  •  Проаналізувати ескізний проект машини, що проектується. Його сутність і основний перелік робіт.
  •  Проаналізувати технічний проект машини, що проектується. Сутність і основний перелік робіт.
  •  Проаналізувати робочу конструкторську документацію спроектованої машини. Сутність і зміст.
  •  Проаналізувати робочу конструкторську документацію за способом виконання і характером виконання.
  •  Обґрунтування стадій проектування сільськогосподарських машин різної складності.

Змістовий модуль 2:

  1.  Типи робочих процесів, які виконуються сільськогосподарськими машинами.
  2.  Проаналізувати класифікацію робочих процесів, які виконуються сільськогосподарськими машинами. Сутність цих процесів.
  3.  Проаналізувати вихідну інформацію для вирішення задач проектування сільськогосподарських машин.
  4.  Дати оцінку бази даних. Її сутність. Зміст бази даних конструктора.
  5.  Проаналізувати методи дії на оброблюваний матеріал у залежності від мети обробки і їхній вплив на виконання технологічного процесу.
  6.  Проаналізувати надійність машини, що проектується. Визначення показників надійності. Види відмовлень.
  7.  Проаналізувати особливості форми й естетичності сільськогосподарських машин. Категорії композиції, їх сутність.
  8.  Види вихідної інформації для вирішення задач проектування сільськогосподарських машин.
  9.  Значення бази даних для проектування машини.
  10.  Моделі робочих процесів, виконуваних робочими органами сільськогосподарських машин. Їхні види і призначення.
  11.  Навести послідовність виконання робочих креслень проектованої сільськогосподарської машини.
  12.  Навести розрахункову схему сільськогосподарської машини, яка проектується. Її сутність.
  13.  Обґрунтувати на прикладі сільськогосподарської машини принципову схему складової частини машини, що проектується.
  14.  Обґрунтувати функціональну схему сільськогосподарської машини, яка проектується. Її сутність.
  15.  Обґрунтувати на прикладі сільськогосподарської машини функціональну схему процесів, які виконуються проектованою машиною. Їх сутність.
  16.  Обґрунтувати геометричну модель робочого процесу, який виконується робочим органом сільськогосподарської машини. Її сутність. Приведіть приклад геометричної моделі.
  17.  Обґрунтувати математичну модель робочого процесу, яка виконується робочим органом сільськогосподарської машини. Її сутність. Приведіть приклад математичної моделі.
  18.  Проаналізувати сутність принципу агрегатного проектування сільськогосподарських машин і особливості його застосування.
  19.  Навести кінематичну схему сільськогосподарської машини. Яка проектується. Їх сутність.
  20.  Обґрунтування необхідної продуктивності механізмів безперервного транспорту.
  21.  Визначити критерії оцінки спроектованої сільськогосподарської машини.
  22.  Обґрунтування ширини захвату мобільної машини.
  23.  Обґрунтувати забезпечення новизни машини, що проектується. Необхідність і обґрунтованість ризику.
  24.  Обґрунтувати продуктивність збиральних машин.
  25.  Обґрунтувати продуктивність сільськогосподарських машин для обробітку ґрунту.
  26.  Обґрунтувати продуктивність сільськогосподарських машин для внесення добрив.
  27.  Проаналізувати критерії оцінки спроектованої сільськогосподарської машини.
  28.  Обґрунтувати продуктивність засобів безперервного транспортування сільськогосподарських матеріалів збиральних машин.
  29.  Обґрунтування стійкості сільськогосподарських агрегатів для роботи на схилах.

9. Тематика індивідуальних завдань для самостійної роботи

  1.  Ознайомлення з конструкторською документацією на виготовлення сільськогосподарських машин.
  2.  Розробка технічних умов на проектування сільськогосподарської машини чи обладнання (тип машини задається викладачем).
  3.  Розробка технічного завдання на проектування сільськогосподарської машини чи обладнання (тип машини задається викладачем).

10. Методи навчання

Студенти виконують практичні та лабораторні заняття після засвоєння лекційного матеріалу. Перед виконанням кожного практичного та лабораторного заняття студенти проходять вхідний контроль знань, мета якого визначення рівня знань необхідного для якісного виконання роботи.

Студенти, які мають відповідний рівень знань і допущені до виконання практичних та лабораторних занять, проходять інструктаж з техніки безпеки.

Студенти, які не мають необхідного рівня знань, до виконання практичних та лабораторних занять не допускаються.

Після виконання практичної та лабораторної роботи кожний студент індивідуально їх захищає та отримує відповідну оцінку знань.

11. Методи контролю

Поточне тестування відповідно до змістовних модулів: відвідування і оцінка конспектування лекцій, виконання і захист лабораторних та практичних робіт, тестування самостійної роботи. За запропонованою схемою сумлінна робота під час двогодинної лекції оцінюється одним балом (за творче оформлення конспекту матеріалу лекції), а виконання двогодинної лабораторної роботи і її захист оцінюється двома балами. Самостійна та індивідуально-консультативна робота заохочується кількістю балів, які відведені на тестування кожного змістовного модуля. Дослідницька робота оцінюється 3 балами.

Після завершення кожного модуля студенти, які за результатами змістовних модулів не набрали базового мінімуму (60% балів) і студенти, які бажають підвищити рейтинговий бал, проходять повторно тестування, яке передбачене в кінці змістовних модулів.

Додатково бали студентами нараховуються за дослідницьку роботу, участь у фаховій олімпіаді, у конференціях з доповідями, а також за внесення раціоналізаторських пропозицій, винахідництво, тощо. Ця кількість балів нараховується за пропозицією викладача.

12. Розподіл балів, які отримують студенти

Розподіл балів, які отримують екзамен

Поточне тестування та самостійна робота Підсумковий тест (екзамен) Сума
Змістовий модуль №1 Змістовий модуль № 2 20 100
Т 1 Т 2 Т 3 Т 4 Т 5
24 16 10 18 12

Шкала оцінювання: національна та ECTS

Сума балів за всі види навчальної діяльності ОцінкаECTS Оцінка за національною шкалою для іспиту
90-100 А відмінно
82-89 В добре
74-81 С
64-73 D задовільно
60-63 Е
35-59 FX незадовільно з можливістю повторного складання
0-34 F незадовільно з обов’язковим повторним вивченням дисципліни

13. Методичне забезпечення

Опорні конспекти лекцій; інтерактивний комплекс навчально – методичного забезпечення дисципліни (підручники, навчальні посібники, вказівки до виконання лабораторних і практичних робіт, стенди, діючі моделі, прилади для вимірювання та комп’ютерне забезпечення); ілюстративні матеріали (плакати, стенди, відеофільми).

Основна

  1. Сисолін П.В. та ін. Сільськогосподарські машини: теоретичні основи, конструкція, проектування: Підручник для студентів вищих навчальних закладів із спеціальності “Машини та обладнання сільськогосподарського виробництва” / за ред М.І. Чорновола. Кн. 1: Машини для рільництва / П.В. Сисолін, В.М. Сало, В.М. Кропівний; за ред. М.І. Чорновола. – К.: Урожай, 2001. – 384 с.
  2.  Заика П.М. Вибрационные семяочистительные машинні. – М.: МИИСП, 1981.
  3.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1, частина 1. Машини та знаряддя для обробітку ґрунту. Харків: Око, 2002. – 444 с.
  4.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1, частина 2. Машини для сівби та садіння. Харків: Око, 2002. – 452 с.
  5.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1, частина 3. Машини для приготування і внесення добрив. Харків: Око, 2002. – 352 с.
  6.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 1, частина 4. Машини для захисту рослин від шкідників і хвороб. Харків: Око, 2002. – 272 с.
  7.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 2, частина 1. Машини для заготівлі кормів. Харків: Око, 2003. – 360 с.
  8.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 2, частина 2, книга 1. Зернозбиральні машини. Харків: Око, 2003. – 369 с.
  9.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 2, частина 2, книга 2. зернозбиральні машини. Харків: Око, 2005. – 404 с.
  10.  Заїка П.М. Теорія сільськогосподарських машин. Том 3. Машини для очистки і сортування насіння. Харків: Око, 2005. – 438 с.
  11.  Бакум М.В., Леонов В.П. Проектування робочих поверхонь плужних корпусів. Харків, 2010. – 48 с.

Додаткова

  1.  Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. – М.: машиностроение, 1967. – Т. 1. – 722 с., Т. 2. – 830 с.
  2.  Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин / Под ред. Е.С.Босого. – М.: Машиностроение, 1978. – 568 с.
  3.  Трактори: Проектирование, конструирование и расчет / Под ред. И.П. Ксеневича. – М.: Машиностроение, 1991. – 544 с.
  4.  Уайлд Д. Оптимальное проектирование. Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 265 с.
  5.  Хилл П. Наука и искусство проектирования: Методи проектирования, научное обоснование решений: Пер. с англ. – М.: Мир, 1973. – 259 с.
  6.  Періодичні видання: “Техніка АПК”, “Новини Агротехніки”, “Техогляд”.
  7.  Бакум М.В., Нікітін С.П. Проектування котушкових висівних апаратів посівних машин. Харків, 2008. – 28 с.
  8.  Бакум М.В. Проектування зубових борін. Харків, 2007. – 19 с.
  9.  Бакум М.В., Ящук Д.А. Проектування ґрунтообробних машин з дисковими робочими органами. Харків, 2012. – 34 с.
  1.  Нормативна база (ГОСТ, ДСТУ, СОУ та інші нормативні документи).
  2.  Джерела (Інтернет) по процесам основам конструювання і проектування машин та обладнання сільськогосподарського виробництва.