Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S1)
Sylabus przedmiotu Dynamika maszyn energetycznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Dynamika maszyn energetycznych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechatroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Krzysztof Marchelek <Krzysztof.Marchelek@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymagana jest znajomość podstaw mechaniki teoretycznej oraz teorii drgań. Konieczne jest również opanowanie rachunku macierzowego oraz rachunku różniczkowego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Głównym celem kształcenia jest zaznajomienie studentów z podstawowymi problemami związanymi z dynamiką struktur mechanicznych, jakimi są maszyny energetyczne. Większość wątków omawianych w trakcie kursu jest wspólna dla ogólnie pojętej dynamiki układów mechanicznych. Szczególna uwaga poświęcana jest natomiast specyfice maszyn wirnikowych oraz zagadnieniom związanym z ich badaniami. Umiejętność modelowania struktur wirnikowych, posadowień maszyn energetycznych oraz zaznajomienie z praktycznymi aspektami prowadzenia badań dynamicznych stanowi główny cel kształcenia. |
| C-2 | Celem zajęć praktycznych jest zaznajomienie studentów z zasadami prowadzenia eksperymentu doświadczalnego, sprzętem oraz oprogramowaniem do tego celu służącym, a także z podstawami technik przetwarzania sygnału. Kształtowane sa również dobre nawyki eksperymentatora oraz rozumienie dynamiki obiektu w ujęciu praktycznym. |
| C-3 | Celem pobocznym zajęć praktycznych jest opanowanie przez studenta kompetencje w zarządzaniu grupą ludzi pracujących nad okreslonym problemem. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Podstawy pomiarów drgań układów mechanicznych. Studium obiektu, dobór przetworników pomiarowych. Doświadczalna analiza modalna łopatki wirnika turbozespołu - przeprowadzenie eksperymentu. Wyznaczenie postaci drgań łopatki wirnika. Określenie wpływu zużycie łopatki na jej dynamikę. Wyważanie dynamiczne wirników. Układy eliminacji drgań - podstawy syntezy modalnej. Wibroizolacja maszyn wirnikowych. Określanie form drgań postumentów maszyn wirnikowych. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Idealizacja układów rzeczywistych. Zasady budowy modeli fizycznych. Wybrane zagadnienia dynamiki punktu materialnego i układów punktów materialnych, stopnie swobody, współrzędne uogólnione, więzy, przesunięcie przygotowane, zasada prac przygotowanych, zasada d’Alemberta. Metody układania równań ruchu (modelowanie matematyczne) – równania Lagrange’a II-go rodzaju, metoda sił i przemieszczeń. Drgania układów o jednym stopniu swobody – drgania swobodne, drgania wymuszone. Drgania układów o wielu stopniach swobody. Wartości własne i wektory własne. Analiza modalna dyskretnego układu masowo - sprężystego. Obroty krytyczne wałów i wirników. Dynamika wirnika z jedną tarczą. Obroty krytyczne I-go rodzaju. Obroty krytyczne II-go rodzaju. Drgania skrętne układu korbowego. Wyważanie dynamiczne wirników. Eliminatory i tłumiki drgań. Wibroizolacja maszyn energetycznych. Zaliczenie. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Wkład własny studenta | 10 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Wkład własny studenta | 20 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca - wykład informacyjny. |
| M-2 | Metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe. |
| S-2 | Ocena formująca: Sprawdzenie stanu przygotowania studentów w zakresie teorii koniecznej do prawidłowego przeprowadzenia zajęć praktycznych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca - raporty z badań. |
| S-4 | Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywanych czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C13_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien mieć podstawową wiedzę na temat dynamiki maszyn energetycznych. Powinien rozumieć specyfikę maszyn wirnikowych oraz rozumieć ograniczenia metod badawczych oraz narzędzi analitycznych w modelowaniu tego typu struktur. | ENE_1A_W02, ENE_1A_W11 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C13_U01 Student potrafi zrozumieć i wykonać polecenia instrukcji DTR maszyny elektrycznej. Potrafi sprawdzić maszynę i bezpiecznie załączyć do ruchu elektrycznego. Wykona rozruch, hamowanie i regulację prędkości obrotowej. Potrafi włączyć przyrządy pomiarowe prądu, napięcia i mocy do obwodu maszyny DC i AC oraz wykona podstawowe pomiary. Z tabliczki znamionowej potrafi wyznaczyć parametry i dobrać aparaturę pomiarową oraz wykonać analizę błędu pomiarowego na podstawie klasy przyrządu. Potrafi wyznaczyć i narysować podstawowe charakterystyki eksploatacyjne. | ENE_1A_U03, ENE_1A_U14, ENE_1A_U21 | — | — | C-2 | T-L-1 | M-2 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C13_K01 Zajęcia laboratoryjne wymagają umiejętności pracy w grupie i wykrozystani potencjału członków grupy. | ENE_1A_K04, ENE_1A_K07 | — | — | C-3 | T-L-1 | M-2 | S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C13_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien mieć podstawową wiedzę na temat dynamiki maszyn energetycznych. Powinien rozumieć specyfikę maszyn wirnikowych oraz rozumieć ograniczenia metod badawczych oraz narzędzi analitycznych w modelowaniu tego typu struktur. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystac. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C13_U01 Student potrafi zrozumieć i wykonać polecenia instrukcji DTR maszyny elektrycznej. Potrafi sprawdzić maszynę i bezpiecznie załączyć do ruchu elektrycznego. Wykona rozruch, hamowanie i regulację prędkości obrotowej. Potrafi włączyć przyrządy pomiarowe prądu, napięcia i mocy do obwodu maszyny DC i AC oraz wykona podstawowe pomiary. Z tabliczki znamionowej potrafi wyznaczyć parametry i dobrać aparaturę pomiarową oraz wykonać analizę błędu pomiarowego na podstawie klasy przyrządu. Potrafi wyznaczyć i narysować podstawowe charakterystyki eksploatacyjne. | 2,0 | Ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie kojarzy pojęć. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać postawionych przed nim zadań. |
| 3,0 | Student rozwiązuje zadania, lecz wymaga stałego nadzoru i wprowadzania poprawek. | |
| 3,5 | Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student ma umiejetności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Czynności najczęściej wykonuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował pojęcia stosowane w teorii pomiarów i dynamice. | |
| 4,5 | Student posiadł umiejetności w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student ma umiejętności kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Czynności wykonuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chce rozwiązywać dodatkowe problemy. Potrafi wykorzystywac właściwe techniki komputerowe. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, w sposób aktywny, potrafi ocenić metodę i wyniki pomiarów. Wyraża się jasno używając poprawnych określeń. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C13_K01 Zajęcia laboratoryjne wymagają umiejętności pracy w grupie i wykrozystani potencjału członków grupy. | 2,0 | |
| 3,0 | umiejętność pracy w grupie | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Gryboś R., Drgania Maszyn, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2009
- Kiciński J., Dynamika wirników i łożysk ślizgowych., Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk, 2005
- Gryboś R., Dynamika maszyn wirnikowych., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994
- Den Hartog J. P., Drgania mechaniczne., PWN, Warszawa, 1971
- Marchelek K., Dynamika obrabiarek, WNT, Warszawa, 1991
- Uhl T., Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych., WNT, Warszawa, 1997
- Marchelek K., Berczyński S., Drgania mechaniczne: zbiór zadań z rozwiązaniami., Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1986