МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
Руководитель ООП по
направлению 151000
профессор Максаров В.В.
Зав. кафедрой
машиностроения
профессор Максаров В.В.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ГОРНОГО
МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Направление подготовки: 151000 Технологические машины и
оборудование
Программа подготовки:
«Технологические процессы в машиностроении»
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Составители: профессор Иванов С.Л.
профессор Максаров В.В.
доцент Фокин А.С.
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: Изучение дисциплины базируется на
общеинженерных технических и специальных знаниях, умениях и навыках, полученных
при обучении на предыдущей ступени бакалавриата по направлению 151000
«Технологические машины и оборудование», или инженерной подготовки посвященных
основам технологии машиностроения.
Задачами дисциплины является:
1. Изучение особенностей проектирования, технологических процессов горного
машиностроения;
2. Изучение нормативно-технической документации технологических процессов горного
машиностроения;
3. Изучение основных направлений развития горного машиностроения;
4. Научить будущих магистров применять полученные знания для
высокопроизводительного использования оборудования; поиск оптимальных решений при
их создании, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности
жизнедеятельности и экологической чистоты
2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к
профессиональному циклу дисциплин, вариативной части учебного плана магистерской
подготовки.
Для успешного усвоения дисциплины приобретения необходимых знаний, умений
и компетенций к началу изучения дисциплины «Научные основы горного
машиностроения» студент должен обладать соответствующими знаниями, умениями и
компетенциями, полученными им при освоении бакалавриата или специалитета,
подтвержденного документом государственного образца о высшем образовании.
Для направлений подготовки, зарегистрированным в Перечне направлений
подготовки (специальностей), по которым при приеме для обучения по программам
магистратуры могут проводиться дополнительные испытания творческой и (или)
профессиональной направленности (утвержденным в порядке, определяемом
Правительством Российской Федерации.
Другие дополнительные требования к студенту не предусматриваются.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
– способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
– способен к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации,
прогнозированию при постановке целей в сфере профессиональной деятельности с
выбором путей их достижения (ОК-2);
– способен выбирать аналитические и численные методы при разработке
математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических
процессов в машиностроении (ОК-6);
– способен на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать
результаты свой деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере
проведения научных исследований (ОК-7);
– способен свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной
речью на русском языке, умеет создавать и редактировать тексты профессионального
назначения, владеет иностранным языком как средством делового общения (ОК-9);
– способен разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление
машин, приводов, систем и нестандартного оборудования и средств технологического
оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку (ПК-1);
– способен организовывать работу коллективов исполнителей, принимать
исполнительские решения в условиях спектра мнений, определять порядок выполнения
работ, организовывать в подразделении работы по совершенствованию, модернизации,
унификации выпускаемых изделий, и их элементов, по разработке проектов стандартов и
сертификатов, обеспечивать адаптацию современных версий систем управления
качеством к конкретным условиям производства на основе международных стандартов
(ПК-6);
– способен разрабатывать физические и математические модели исследуемых
машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к
профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение
экспериментов с анализом их результатов (ПК-20);
– способен подготавливать научно-технические отчеты, обзоры, публикации по
результатам выполненных исследований (ПК-21);
– способен подготавливать технические задания на разработку проектных
решений, разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты технических
разработок с использованием средств автоматизации проектирования и передового опыта
разработки конкурентоспособных изделий, участвовать в рассмотрении различной
технической документации, подготавливать необходимые обзоры, отзывы, заключения
(ПК-23);
– способен составлять описания принципов действия и устройства
проектируемых изделий и объектов с обоснованием принятых технических решений
(ПК-24);
– умеет применять новые современные методы разработки технологических
процессов изготовления изделий и объектов в сфере профессиональной
деятельности с определением рациональных технологических режимов работы
специального оборудования (ПК-26).
– способность выполнять эксперименты и объективно интерпретировать
результаты по проверке корректности и эффективности решений (ПКД-1);
– готовность участвовать в составлении аналитических обзоров и научнотехнических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций
результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПКД-2).
– способность производить расчеты и проектировать отдельные узлы и устройства
технологических машин и оборудования в соответствии с техническим заданием (ПКД-5);
– умеет выбирать и оценивать применимость средств диагностики и мониторинга
для оценки технического состояния конструкций и трансмиссий технологических машин
и оборудования (ПКД-6);
– способность разрабатывать проектно-конструкторскую документацию с
использованием
современных
компьютерных
технологий,
применять
при
проектировании, расчете методы взаимозаменяемости и основ нормирования параметров
точности (ПКД 7);
– владение навыками изучения конструкций технологических машин и
оборудования по профилю подготовки, анализа их функционирования, выявления
неисправностей и обеспечения мероприятий по их техническому обслуживанию и
ремонту (ПКД 9).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать аппараты и машины и оборудование применяемое в на заводах горного
машиностроения, способы выполнения кинематических, силовых и прочностных расчетов
механического оборудования, методы экспериментальных исследований и обработки
экспериментальных данных; методы
достижения точности технологического процесса
обработки деталей горных машин
Уметь формулировать и решать научно-технические задачи, выбирать основные
параметры технологического оборудования, выполнять технологические и конструкторские
расчеты, пользоваться теорией размерности и подобия, обрабатывать и представлять результаты
экспериментальных исследований;
Владеть
навыками работы с нормативно-технической документацией на
зарубежное технологическое оборудование;
профессиональной терминологией в
области ремонта, основными правилами техники безопасности на предприятиях при
проведении ремонтных работ; навыками конструирования элементов оборудования с
учетом
их материального исполнения и технологии изготовления; - навыками
конструирования типового оборудования и оформления проектно-конструкторской
документации; навыками работы с нормативными документами; профессиональной
терминологией.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц.
Всего
часов
Вид учебной работы
1
Семестры
1
2
Аудиторные занятия (всего)
130
В том числе:
2
3
54
-
3
4
36
-
5
40
-
Лекции
56
18
18
20
Практические занятия (ПЗ)
74
36
18
20
Семинары (С)
-
Лабораторные работы (ЛР)
-
Самостоятельная работа (всего)
194
54
72
68
В том числе:
-
-
-
Курсовой проект 3
36
-
36
-
Расчетно-графические работы
36
12
12
12
Реферат
36
9·1=9
9·1=9
9·2=18
Другие виды самостоятельной работы
38
15
3
20
Домашнее задание
48
3·6=18
2·6=12
3·6=18
Экзамен
Экзамен, Экзамен
Защита
Вид промежуточной аттестации (зачет)
Общая трудоемкость
час
324
108
108
108
зач. ед.
9
3
3
3
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
Наименование
раздела
дисциплины
Содержание раздела
1.
Производство в
горном
машиностроении
деталей
2
Технология сборки,
смазка и износ
горных машин
Требования предъявляемые к горным машинам и оборудованию.
Общие понятия машинной графики, состав и структура.
Производственный и технологический процесс. Структура
технологического
процесса.
Типы
машиностроительных
производств при производстве горных машин.
Технология производства горных машин и комплексов. Основные
понятия. Производственный состав машиностроительных и
рудоремонтных заводов. Последовательность разработки
технологического процесса машиностроительного производства.
Выбор заготовок. Припуски на механическую обработку.
Базирование
и закрепление заготовки. Классификация
приспособлений Универсальные специальные приспособления.
Применение приспособлений при производстве деталей и узлов
горных машин. Последовательность разработки приспособления
Качество изделий в горном машиностроении. Методы анализа и
расчета
точности
технологических
процессов.
Виды
погрешностей изготовления деталей. Точность при различных
способах обработки.
Технология производства типовых деталей. Технология
производства зубчатых колес Производство специальных деталей
и узлов. Обработка шпоночных пазов и шлицевых соединении.
Обработка резьбовых и винтовых поверхностей.
Обработка
деталей
с
применением
станков
с
программным управлением и роботов
Обработка:
электроэрозионная,
электроискровая,
электроимпульсная, электроконтактная, анодномеханическая,
электрохимическая,
ультразвуковая,
электроннолучевая,
магнитоимпульсная, с помощью оптических квантовых
генераторов (лазеров).
Сборка горных машин. Разработка технологического процесса
сборки машин. Виды сборки деталей и узлов. Сборка
неподвижных соединений. Сборка подшипников. Выверка
валов и зубчатых передач. Балансировка вращающихся деталей
и узлов
Сборка металлоконструкций сваркой. Сварочные процессы.
Структура технологического процесса.
Смазка горных машин Основные сведения о смазочных
материалах. Жидкие, пластические и твердые смазочные
материалы. Расчет потребного количества смазочных
материалов. Системы автоматической смазки. Смазочные
станции. Централизованные системы смазки отечественных и
зарубежных производителей.
Изнашивание горных машин и оборудования. Механическое
изнашивание, влияние смазки на изнашивание соединений.
Изнашивание подшипников, зубчатых коле, цилиндров Расчет
срока службы Гидроабразивное изнашивание. Химическое и
электрохимическое изнашивание металлических деталей
Допустимый и предельный износ деталей горных машин.
Методы определения износа и неисправностей в машинах.
Мероприятия по замедлению изнашивания деталей машин
3
Технология ремонта
горного
оборудования
Организация ремонта горных машин
и оборудования
Особенности системы организации обслуживания и ремонта
горного оборудования . Виды ремонта горного оборудования
Наладка
и
ревизия
стационарного
оборудования
Межремонтные периоды работы шахтного оборудования
Длительность
ремонта
оборудования
Особенности
обслуживания и ремонта оборудования открытых разработок
Подготовка и планирование ремонтных работ. Сдача в ремонт
и приемка отремонтированного оборудования
Подготовка машин к ремонту: разборка машины, мойка,
дефектация деталей. Технология ремонта основных деталей
горных
машин и оборудования. Способы восстановления изношенных
деталей Ремонт деталей горного оборудования
сваркой .
.Механизированная наплавка и сварка
под слоем флюса
Восстановление деталей вибродуговой наплавкой .и наплавкой
твердыми
сплавами.
Ремонт
деталей
металлизацией
напылением Восстановление
деталей электролитическим
покрытием, ремонт деталей химической обработкой и клеями.
Восстановление
изношенных
деталей
механической
обработкой, электрическими способами обработки металлов.
Монтаж горного оборудования. Общие принципы монтажа
оборудования. Проверка фундамента. Устройство фундамента
.Монтаж и выверка ротационных машин , компрессора,
подъемной машины. Монтаж механизированных комплексов в
подземных выработках шахт. Испытания машин после сборки
и монтажа
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
Наименование обеспечиваемых
№ № разделов данной дисциплины,
п/п (последующих) дисциплин
необходимых для изучения
обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
1
2
3
1.
2
3
4
5
6
7
Проведение патентных исследований и
коммерциализация прав на объекты
интеллектуальной собственности
Новые конструкционные материалы
+
+
+
Оценка инновационных потенциалов и
рисков проектов
Компьютерные технологии в
машиностроении
Основы научных исследований,
организация и планирование
эксперимента
Математические методы в инженерии
+
+
Системы автоматизированного
проектирования конструкций машин и
оборудования2
+
+
+
+
+
+
+
8
9
10
Мониторинг и диагностика систем и
приводов технологических машин и
оборудования
Научные основы технологии
машиностроения
Взаимозаменяемость, стандартизация и
технические измерения
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
Наименование раздела дисциплины
Лекц
и
Практ. Лаб.
зан.
зан.
1.
Производство в горном
машиностроении деталей
18
36
54
Всего
час.
108
2.
Технология сборки, смазка и износ
горных машин
18
18
72
108
Технология ремонта горного
оборудования
20
20
68
108
56
74
194
324
№
п/п
3
Итого
Семин
СРС
6. Лабораторный практикум
Не предусмотрен
Практические занятия (семинары)
№
№ раздела
п/п
дисциплины
Тематика практических занятий (семинаров)
Трудоемкость
(час.)
1.
1
Разработка технического задания на НИР и ОКР
12
2.
1
12
3.
2
Разработка технологического процесса изготовления
детали горной машины.
Сборка редуктора горной машины
4.
2
Оценка износа в условиях ограниченной смазки
9
5.
3
9
6.
3
Технологический процесс по тематике
диссертационной работы
Технология монтажа горной машины.
7.
3
Разработка технологии ремонта детали горной машины 10
Итого
12
10
74
8. Примерная тематика курсовых проектов
Содержание курсового проекта состоит в:
1Механизация производства в соответствии с современными требованиями
внутреннего и внешнего рынка, технологии, качества, надежности, долговечности,
промышленной и экологической безопасности.
2. Разработке технологических процессов машиностроения применительно к
технологическим машинам.
3. Теоретические и экспериментальные исследования параметров деталей и узлов
машин и агрегатов от технологии их ремонта и ли изготовления.
4. Повышении надежности машин, агрегатов технологическими методами.
5. Исследовании технологических процессов, динамики машин, агрегатов, узлов и
их взаимодействия с окружающей средой.
6. Разработке и повышение эффективности методов технического обслуживания,
диагностики, ремонтопригодности и технологии ремонта машин и агрегатов в целях
обеспечения надежной и безопасной эксплуатации и продления ресурса.
Научная работа выполняется в соответствии с программой в форме отдельного блока на
протяжении всего срока обучения в магистратуре под руководством профессора, доктора
технических наук.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Бойцов Ю.П., Иванов С.Л, Фокин А.С.. Надежность, эксплуатация и ремонт
металлургических машин и оборудования. СПб.: РИЦ СПГГИ, 2006.
2. Ванин В.А. Разработка технологических процессов изготовления деталей в
машиностроении : учеб. пособие / В.А. Ванин, А.Н. Преображенский, В.Х. Фидаров. –
Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 332 с.
б) дополнительная литература
1. Базаров Б.М. Основы технологии машиностроения. Учебник для Вузов. М.:
Машиностроение. – 2005. – 736 с.
2. Бойцов Ю.П., Иванов С.Л., Кувшинкин С.Ю. Технология производства и ремонта
машин. Методические указания к лабораторным работам. СПб.: РИЦ СПГГИ(ТУ), 2003.
3. Бойцов Ю.П., Иванов С.Л. Технология производства горных машин. Методические
указания к курсовому проекту для специальности 170100.:СПб., РИЦ СПГГИ(ТУ), 1998.
4. Бойцов Ю.П., Иванов С.Л. Технология горного машиностроения. СПб.: РИЦ СПГГИ,
1998
5. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. М: Машиностроение,
1985.
6. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. М.:
Машиностроение, 1980.
7. Технология машиностроения. Книга 1. Основы технологии машиностроения. /
Э.Л.Жуков, И.И.Козарь, С.Л.Мурашкин и др. - М.: Высш. шк., 2003. - 278 с.
8. Технология машиностроения. Книга 2. Производство деталей машин. /
Э.Л.Жуков, И.И.Козарь, С.Л.Мурашкин и др. - М.: Высш. шк., 2003. - 296 с.
9. Маталин А.А. Технология машиностроения. Учебник для машиностроительных
вузов. –Л.: Машиностроение 1985. - 496 с.
10. Ткачев А.Г. Технология аппаратостроения. М.: Машиностроение-1 2001. -110 с.
11. Шилов П.Н., Дидык Р.П., Метелин Е.П. Технология горного машиностроения.
Днепропетровс: Пороги, 1996 440 с..
в) программное обеспечение
Microsoft Windows XP, Microsoft Office
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Единое окно доступа к образовательным ресурсам [сайт] URL :
http://window.edu.ru/window (дата обращения: 29.12.2010)
ТМ технология машиностроения [сайт] URL : http://www.tm.gepta.ru/ (дата
обращения: 29.12.2010)
ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»[сайт] полнотекстовая БД ГОСТ - URL :
http://www.standards.ru (дата обращения: 29.12.2010)
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория Металловедения – ауд. 5508, общая площадь 40,8 м2. В лаборатории
установлены приборы для измерения твердости материала, учебные муфельные печи,
наглядные пособия и приспособления для проведения лабораторной работы по формовке
и изучению процессов литья, ковки, штамповки. В лаборатории временно установлены
учебные стенды для проведения лабораторных работ по оценке потерь в подшипниках
качения и скольжения, определения сил трения в резьбе. В лаборатории одновременно
могут заниматься 16 человек.
Лаборатория Технологии металлов – ауд. 5509, общая площадь 43,8 м2.В
лаборатории установлены учебные металлорежущие станки, а также стенды для оценки
износостойкости, усталостной прочности образцов и стенды с замкнутым контуром для
испытаний зубчатых передач. В лаборатории одновременно могут заниматься до 10
человек.
Компьютерный класс – ауд. 7215, общая площадь 46,7 м2. В компьютерном классе
установлены 6 компьютеров P4-2400, 8 компьютеров Celeron1700, лазерный принтер и сканер.
На стенах вывешены наглядные пособия с основными программами по специальным
дисциплинам. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием, а также
выполняются курсовые и дипломные проекты по . В классе одновременно могут заниматься до
20 человек, из них 13 человек непосредственно за компьютерами.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Основным методом изучения учебного материала, предусмотренного программой,
является самостоятельная работа. При этом для полного и успешного усвоения
дисциплины предусматривается следующие виды занятий: самостоятельное выполнение
домашних заданий, выполнение практических работ, проработка материала по основным
вопросам курса на занятиях и консультациях в течение учебного года или в период
лабораторно-экзаменационной сессии.
Все расчетно-графические задания связаны единой тематикой. Каждое последующее
задание базируется на результатах предыдущего.
Курсовое проектирование является важной составной частью учебного процесса. В
ходе курсового проектирования студенты приобретают опыт самостоятельного решения
практических задач, изучают современные технологические процессы изготовления
изделий и тенденции их развития, приобретают навыки использования средств
вычислительной техники при решении задач.
При изучении дисциплины образуется единая система контроля и стимулирования
студента в приобретении им соответствующих компетенций, т.е. его способности
применять знания, умения и личные качества в соответствии с задачами
профессиональной деятельности
Разработчики:
Машиностроения
(место работы)
Машиностроения
(место работы)
Машиностроения
(место работы)
профессор
(занимаемая должность)
Иванов С.Л.
(инициалы, фамилия)
профессор
Максаров В.В.
(занимаемая должность)
(инициалы, фамилия)
доцент
(занимаемая должность)
Фокин А.С.
(инициалы, фамилия)