Образовательные технологии. рабочая программа дисциплины

Рабочая программа дисциплины

Б1.В.ДВ.17.1 Гидравлика и гидравлические машины

Направление подготовки

Педагогическое образование

Профиль подготовки

Технология

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

Заочная

Принята на заседании кафедры общей

инженерной подготовки

(протокол № 11 от 31.05.2016 г.)

Заведующий кафедрой ____________ Шатунова О.В.

Утверждена Учебно-методическим советом

инженерно-технологического факультета ЕИ КФУ

(протокол № 9 от 15.06.2016 г.)

Декан ____________ Ахметов Л.Г.

Елабуга 2016

Содержание

1. Краткая аннотация

2. Место дисциплины (модуля) в структуре ОПОП

3. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю)

4. Структура и содержание дисциплины/ модуля

5. Образовательные технологии

6. Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)

7. Фонд оценочных средств

8. Методические указания для обучающихся при освоении дисциплины (модуля)

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

10. Материально-техническое и программное обеспечение дисциплины (модуля)

Программу дисциплины «Гидравлика и гидравлические машины » разработал доцент, канд.физ.мат.наук Киреев Б.Н., кафедра общей инженерной подготовки, [email protected].

КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ

Курс посвящен изучению основных законов гидростатики, гидродинамики и законов движения газов по трубам. На базе полученных теоретических знаний рассматривается устройство и принцип действия различных гидравлических машин (гидронасосов, гидродвигателей), объёмного и динамического гидроприводов, а также гидроаппаратуры. Большое внимание уделяется получению практических навыков по измерениям различных параметров гидромашин на специальных стендах «(Гидродинамика», «Газовая динамика», «Гидравлические машины и гидропривод» и др.)

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОПОП

Данная дисциплина относится к основным дисциплинам по вариативной части программы бакалавриата. Осваивается на 3 курсе (5-6 семестр).

Для успешного освоения данной дисциплины нужно освоение в качестве предшествующих следующих дисциплин: «Математика»", "Физика", "Теоретическая механика".

ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ)

Обучающийся, завершивший изучение дисциплины, должен

знать:

- состояние и направления развития машин и технологий, базирующихся на законах гидравлики;

- основные физические свойства жидкости;

- основные законы гидравлики;

- основы теории гидравлических машин, их конструкции, принципы работы и методы рациональной эксплуатации;

- основные принципы построения элементов конструкции и методов эксплуатации систем гидроприводов машин и механизмов на транспорте и других систем;

- пути и направления энергосбережения при проектировании и эксплуатации машин, систем и технологий, базирующихся на законах механики жидкости.

уметь

– применять прогрессивные технологии, базирующиеся на законах гидравлики;

– проводить элементарные расчёты простого водопровода и гидравлического привода;

– оценивать эффективность гидравлических систем различного назначения;

– правильно эксплуатировать гидравлические системы;

– оценивать работоспособность гидравлических систем и механизмов.

владеть:

- навыками чтения гидравлических схем;

-навыками определения погрешности измерения основных параметров гидравлических машин.

демонстрировать способность и готовность:

применять результаты освоения дисциплины в профессиональной деятельности.

В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:

Шифр компетенции	Расшифровка приобретаемой компетенции
ОК-3	способность использовать естественнонаучные и математические знания для ориентирования в современном информационном пространстве

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

4.1. Распределение трудоёмкости дисциплины (в часах) по видам нагрузки обучающегося и по разделам дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Форма промежуточной аттестации по дисциплине: экзамен в 6 семестре.

Общая трудоемкость учебной дисциплины распределяется по основным видам учебной работы и семестрам в соответствии с рабочим учебным планом заочной формы обучения следующим образом:

№ п.п.	Виды учебной работы	Всего, часов

		Семестр – 5-6
	Общая трудоемкость дисциплины
	Аудиторные занятия
1.1	Лекции
1.2	Лабораторные занятия
1.3	Практические занятия
	Самостоятельная работа студентов
3.	Итоговый контроль
3.1	Экзамен

	Раздел дисциплины	Семестр	Лекции	Прак-тичес-кие занятия	Лабораторные работы	Самос-тоятель-ная работа
1.	Основные физические свойства жидкостей.		0,5
2.	Основы гидростатики..		0,5
3.	Основы гидродинамики.		0,5
4.	Истечение жидкостей из отверстий. Насадки. Гидравлический расчет простого водопровода.		0,5
5.	Гидравлические машины, основные характеристики.Объёмные гидро-машины.		0,5
6.	Динамические насосы.		0,5
7.	Объёмный гидропривод.		0,5
8.	Динамический гидропривод.		0,5
9.	Гидротурбины.
	Итого

Содержание дисциплины

Тема 1. Основные физические свойства жидкостей. Строение жидкостей. Плотность и сжимаемость жидкостей. Вязкость. Давление парообразования и кавитация. Рабочие жидкости для гидроприводов.

Тема 2. Основы гидростатики. Гидростатическое давление. Основное уравнение гидростатики.. Закон Паскаля и его применение в технике.Виды давления. Единицы измерения давления. Простейшие гидравлические устройства (гидроаккумуляторы, гидропрессы, гидравлические мультипликаторы). Определение сил давления покоящейся среды на плоские и криволинейные стенки. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Закон Архимеда. Гидростатическая подъёмная сила. Условия плавания тел.

Тема 3. основы гидродинамики.Два метода описания движения жидкостей и газов. Понятие о линиях и трубках тока.. Расход элементарной струйки и расход через поверхность. Уравнение неразрывности (сплошности) в разных формах. Вихревое и безвихревое (потенциальное) движения.Уравнение постоянства расхода. Приборы для измерения расхода. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости. Напоры: геометрический, пьезометрический, скоростной. Полный напор. Уравнение Бернулли для реальной жидкости. Гидравлические сопротивления и потери напора по длине и местные потери.

Тема 4. Истечение жидкостей из отверстий. Насадки. Гидравлический расчёт простого водопровода. Формула Торичелли для идеальной жидкости. Коэффициента скорости, сжатия струи и расхода для реальной жидкости. Насадки. Гидравлический расчет простого водопровода. Гидроудар. Гидротаран.

Тема 5. Гидравлические машины, основные характеристики. Объёмные гидромашины.Общие сведения о гидромашинах. Классификация насосов и гидродвигателей. Принцип действия динамических и объемных машин. Основные параметры: подача (расход), напор, мощность, КПД. Баланс мощности в гидромашинах. Принцип действия гидропередач. Объёмные насосы. Плунжерные, диафрагменные насосы. Электробензонасосы. Аксиально-плунжерные насосы. Роторные насосы. Шестерённые, перисталические, героторные насосы. Винтовые насосы. Объёмныегидродвигатели.

Тема 6. Динамические насосы. Центробежные насосы, схема проточной части, кинематика потока. Коэффициенты полезного действия. Характеристики центробежных насосов. Коэффициент быстроходности и типы лопастных насосов. Основные сведения об осевых насосах.

Тема 7. Объёмный гидропривод. Гидродвигатели, гидроаппаратура, фильтры, гидроакку-муляторы, гидролинии. Силовые гидроцилиндры, их назначение и устройство. Расчет цилиндров, поворотные гидродвигатели. Гидромоторы роторно-поршневых, пластинчатых, шестеренных и винтовых типов. Расчет крутящего момента и мощности на валу гидромотора. Регулирование рабочего объема. Высокомоментные гидромоторы.

Тема 8. Динамический гидропривод. Гидромуфта, гидротрансформатор. Использование гидротрансформатора в АКПП.

Тема 9. Гидротурбины. Гидропотенциал рек России. Гидроэнергетические каскады. Производство электроэнергии на ГЭС.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Освоение дисциплины "Гидравлика и гидравлические машины» предполагает использование как традиционных (лекции, практические занятия с использованием методических материалов, лабораторный практикум), так и инновационных образовательных технологий с использованием в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий: создание и ведения электронных баз данных; мультимедийных образовательных ресурсов, включающих подготовку и выступления студентов на семинарских занятиях с фото-, аудио-и видеоматериалами по предложенной тематике. Широкое использование междисциплинарных связей.

На лекциях:

- информационная лекция; применение презентаций и анимационных видеороликов; проблемная лекция.

Проведение лабораторных работы в малых группах.